Применение современных окислительных технологий для очистки сбросовой жидкости производства пропиленгликоля - Диссертация

Министерство науки и образования РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Применение современных окислительных технологий для очистки сбросовой жидкости производства пропиленгликоля3.2 Производство пропиленгликоля3.5 Методика определения химического потребления кислорода4.1 Очистка с использованием ВУФ излученияВ настоящее время не вызывает сомнения тезис о том, что для устойчивого развития человечества необходимо наличие эффективного сельского и коммунального хозяйства, доступной медицины, дешевых источников энергии, развитой химической и металлургической промышленности. Однако, практически все технологии, необходимые для комфортного существования человека, так или иначе, приводят к загрязнению водных источников, воздуха и почвы. Единственный выход из этой ситуации - развитие “зеленых” технологий, которые не приводят к выбросу в окружающую среду токсичных продуктов. В Программе экономического и социального развития Кемеровской области на период 2007-2012 гг. в разделе “Состояние окружающей среды и природные ресурсы” указывается: “Интенсивное развитие производственного сектора области (как промышленного, так и сельскохозяйственного) негативно отражается на ее экологии. К числу основных экологических проблем Кемеровской области относится … загрязнение водных объектов.Типичными реакциями, связанными с S1 (p,p*) состоянием, являются перегруппировка, присоединение к кольцу или отрыв от него, в то время как, для T1 (p,p*) состояния характерны реакции гомолитического разрыва, присоединения, перегруппировки или реакции отрыва атома водорода. Образовавшиеся пероксиды далее участвуют в реакциях с образованием продуктов. Процессы, протекающие при облучении нефильтрованным или фильтрованным светом ртутной лампы низкого давления, 87% энергии излучения которой приходится на длину волны 253.7 нм, водных растворов различных органических веществ, было изучено наиболее подробно [5,6]. Применение ВУФ технологии долгое время было ограничено растворами с низкой концентрацией органических веществ, однако, если реактор устроен таким образом, чтобы облучение производилось в тонком слое толщиной 70 мкм, то можно очищать растворы и с большим содержанием загрязнений. Один связан с гомолизом по реакции (XV), а второй с ионизацией по реакции (2): H2O hn (< 190 нм) ® H0 HO·Непрямой электролиз может реализовываться как в варианте обратимого, так и необратимого процесса, при этом активные частицы, участвующие в окислительно-восстановительных процессах, могут генерироваться на аноде или катоде. Для характеристики степени очистки при электролизе используется понятие токовой эффективности - F, которая определяется как отношение количества электричества, пошедшее на окисление какой-либо органической примеси к полному количеству электричества пошедшего на электролиз. Для характеристики F используется понятие мгновенной токовой эффективности - Instantaneous current efficiency (ICE), которая определяется непосредственно из эксперимента через ХПК (химическое потребление кислорода) [15]: где ХПКТ и ХПКDT - ХПК для времени t и Dt (в г(O2)/л), соответственно; I - сила тока в амперах; F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль); V - объем электролита; 8 - эквивалентная масса кислорода (г). Использование ICE для характеристики F приводит к погрешностям в том случае, когда в растворе находятся летучие органические вещества, большие концентрации хлорид-ионов, или в процессе электроокисления образуются нерастворимые соединения.Теоретически прямое электроокисление возможно при низких потенциалах, то есть ниже потенциала выделения молекулярного кислорода, но, как правило, в этом случае константа скорости реакции невелика и зависит от электрокаталитической активности электрода. Основной проблемой использования электроокисления для очистки при фиксированном анодном потенциале, не превышающем потенциал выделения молекулярного кислорода, является уменьшение электродной активности (отравление) за счет образования полимерной пленки на анодной поверхности. Однако установлено, что анодный пик при потенциале 1.70 В, который соответствует этому процессу, уменьшается с числом циклов окисления и полностью исчезает после 5 циклов (концентрация 4-хлорфенола 15 ММ) [17]. Формально можно записать, что этому соответствует совокупность реакций: Подобный механизм предложен и для объяснения наблюдаемой вольтамперной зависимости окисления 4-хлорфенола на поверхности Pt электрода.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Фотолиз

1.2 Электролиз

2. ПРЯМОЙ ЭЛЕКТРОЛИЗ

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА