Характеристика математичного процесу окиснювального випалу. Аналіз термодинамічних досліджень розчинності хімічних сполук ванадію, молібдену та нікелю при одночасній їх присутності в розчині аміаку. Головна особливість ліквідації кристалів каталізатора.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ” УДК 669.292 дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана на кафедрі хімічної технології неорганічних речовин, каталізу та екології Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України, м. Гринь Григорій Іванович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, проректор з науково-педагогічної роботи, м.Харків Офіційні опоненти:доктор технічних наук, професор Тошинський Володимир Ілліч, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, завідувач кафедри автоматизації хіміко-технологічних систем і екологічного моніторингу, м.Харків кандидат технічних наук, Жуковський Тимофій Федорович, Український науково-дослідний інститут екологічних проблем, заступник директора м. Захист відбудеться “20” квітня 2006 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.03 у Національному технічному університеті “Харківський політехнічний інститут” за адресою: 61002, м.Ванадій, молібден та нікель знаходять широке використання в хімічній, металургійній та інших галузях промисловості. Через відсутність діючих підприємств з переробки рудної сировини, яка містить ванадій та молібден, Україна змушена імпортувати сполуки цих металів. Через багатокомпонентний склад такої сировини в Україні відсутні технології переробки відпрацьованих каталізаторів нафтохімічної промисловості, котрі враховують усі екологічні та економічні вимоги до сучасних технологій. Фізико-хімічні властивості багатокомпонентних систем, що включають перехідні метали, практично повністю відсутні, тому вивчення хімізму та властивостей багатокомпонентних систем, що містять полівалентні та перехідні метали має актуальне наукове значення і дозволить розробити технологію переробки нікель-молібденових каталізаторів та поширити отримані закономірності на інші технології. дослідити процес термохімічної підготовки відпрацьованого каталізатору до процесу вилучення компонентів;Для зясування шляхів переводу компонентів каталізатора в розчинну форму необхідно виконати термодинамічну оцінку можливого складу відпрацьованого каталізатору та взаємодії компонентів каталізатору з киснем; провести дослідження складу відпрацьованого каталізатора на різних стадіях переробки та експериментальні дослідження процесу окиснювального випалу каталізатора; дослідити багатокомпонентну систему, що містить одночасно сполуки ванадію, молібдену та нікелю у водних розчинах аміаку; провести експериментальні дослідження процесів вилучення компонентів каталізатора у розчин та вивчити процес осадження сполук ванадію та молібдену з робочих розчинів і на підставі проведених досліджень запропонувати послідовність технологічних рішень у вигляді принципової технологічної схеми. Установлено, що властивості складових відпрацьованого каталізатору не дозволяють проводити вилучення компонентів без попередньої обробки, тому для вилучення компонентів з відпрацьованого каталізатору запропоновано попереднє видалення вуглеводнів, вуглецю та сполук сірки за допомогою випалу киснем повітря. У третьому розділі проведено термодинамічні дослідження зміни складу каталізатору в процесі роботи та оцінка термодинамічної імовірності протікання твердофазних реакцій між компонентами відпрацьованого каталізатору та киснем і зясовано, що в процесі випалу при температурі більше 573 К ймовірне окислення сульфідів та карбідів металів до оксидних сполук ванадію, молібдену та нікелю у вищих ступенях окислення. Використання в процесі випалу часток >0,5 мм призводить до неповного окиснення внутрішнього шару часток каталізатору, а зменшення розміру часток <0,25 мм суттєво не підвищує повноту випалу. першого - видалення вуглеводнів з пор каталізатора та другого - окиснення компонентів каталізатора (вуглеводнів, вуглецю та сполук сірки). При дослідженні кінетики процесу розчинення МОО3 установлено, що процесрозчинення є також багатостадійний: на першій стадії концентрація МОО3 у розчині може досягати 400 г/л, на другій стадії, яка триває 10 хвилин, концентрація зменшується в 1,7 раза, що повязано з утворенням полімолібдатів та на третій стадії концентрація МОО3 у розчині сягає 150 г/л і залишається далі без змін.Дисертаційна робота присвячена розробці технології отримання сполук ванадію та молібдену з відпрацьованих каталізаторів, яка дозволяє отримувати важливу хімічну продукцію та зменшити шкідливий вплив промислових токсичних відходів. Досліджено склад відпрацьованого Ni-Mo каталізатору та встановлено, що до його складу входять сульфіди ванадію та сульфіди ванадію-молібдену, вуглець та вуглеводні. Проведено термодинамічний аналіз реакцій компонентів каталізатору в процесі роботи та взаємодії з киснем. Установлено, що оптимальна температура процесу випалу складає 773-873 К, а розмір часток каталізатору повинен бути не більше 0,5 мм.