Одержання хемосорбенту на основі заліза для глибокого очищення інертних газів від кисню - Автореферат

У більшості випадків використання високочистих інертних середовищ дає можливість одержувати вироби підвищеної якості, а найчастіше є необхідною умовою здійснення багатьох технологічних процесів. Існуючі технології глибокого очищення інертних газів засновані на використанні паладієвих каталізаторів, регенерація яких складна, а використання вимагає відсутності каталітичної отрути. Використання, наприклад, активних металевих хемосорбентів у нових технологіях глибокого очищення інертних газів дозволить одержати високочисті інертні гази, наприклад, аргон і гелій, що мають попит на внутрішньому і зовнішньому ринках. Більшість методів отримання на даному рівні їх розвитку не дає можливості контролювати ріст частинок у такому ступені, щоб одержати мікрочастинки визначеного складу й дисперсності. Результати дослідів у цьому напрямку приваблюють дослідників у багатьох розвинутих країнах тим, що дають змогу на базі недефіцитної і не коштовної сировини, наприклад сполук заліза, отримувати системи, які з успіхом замінюють дорогі матеріали в якості каталізаторів, хемосорбентів, магнітоносіїв тощо.Надається аналіз сучасного стану очищення інертних газів від кисню, а також обґрунтовується необхідність використання металевих залізних порошків у якості хемосорбенту. Аналіз літературних даних показав, що одержання металевого заліза через гетит дає можливість одержати порошки голчастої форми. Серед численних методів одержання металевого заліза перспективним є хімічний метод, оскільки він дає можливість одержати високодисперсний порошок завданих фазового і гранулометричного складу, модифікувати металеве залізо різними катіонами.Відомо, що вміст сульфат іонів, які захоплені гідроксидом з розчину, впливає на якість одержуваного продукту, тому далі методами залишкових концентрацій Тананаєва, потенціометрії, виміру оптичної густини, електропровідності досліджені системи FESO4-NAOH-Н2О , COSO4-NAOH-Н2О, FESO4-COSO4-NAOH-Н2О. Крива електропровідності в системі FESO4-NAOH-Н2О фіксує утворення основної солі 9Fe(OH)2?FESO4 . Вивчення цієї ж системи методом виміру оптичної густини показує, що у всіх трьох дослідах криві оптичної щільності мають чіткий перегин у точці відповідній утворенню основної солі. Очевидно, що гідроліз буде протікати, як і для розчинів солей заліза (II), у дві стадії: перша - утворення основної солі, друга - утворення гідроксиду кобальту. При вивченні спільного гідролізу солей заліза й кобальту на кривій залежності електропровідності й оптичної густини від співвідношення компонентів зявляється додатковий пік відповідний утворенню проміжного продукту (рис.3). Встановлено, що фазовий і дисперсний склад оксидних сполук заліза, отриманих шляхом окиснення повітрям розчинів солей заліза (II), залежить від значення РН розчину солі заліза (II), температури реакційного середовища, швидкості подачі агента, який виступає в якості окисника, його активності та ефективності розподілу в реакційному середовищі, концентрації іонів заліза (II) у розчині.У дисертації надане теоретичне обґрунтування одержання голчастих частинок заліза через гетит, що дає можливість одержати високодисперсне залізо з розвинутою поверхнею, регулюєму пористість, анізотропію форми і розмір частинок. Однак, як показують рентгенівське дослідження, ведення процесу при температурі понад 400С приводить до утворення суміші гетиту і магнетиту, при 600С утвориться магнетит. Зясовано, що фазовий і дисперсний склад оксидних і гідроксид них сполук заліза (ІІІ), отриманих шляхом окиснення повітрям сполук заліза (ІІ) залежать від значення рн розчину солі заліза (ІІ), температури реакційного середовища, швидкості подачі окислювача. Встановлено, що оптимальним газовим середовищем є водень, оскільки він забезпечує повне відновлення оксидів заліза і кобальту до металів при 3300С (концентрація водню 60 мас.%), при цьому хемосорбент не крекірується вуглецем і карбідом заліза, і зберігаються пориста високорозвинена поверхня хемосорбенту та структура частинок. Термодинамічний аналіз показав, що при збільшенні вмісту водню в газовій суміші, температурна область існування твердого розчину заліза і кобальту збільшується, а температура повного відновлення оксидів переміщується в область більш низьких температур.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ