химический каталог




Каталитические реакции и охрана окружающей среды

Автор А.Я.Сычев С.O.Травин Г.Г.Дука Ю.И.Скурлатов

а, они перспективны для разработки способов химической очистки отходов от вредных примесей, способов переработки отходов во вторичное сырье, безвредные продукты или вещества, которые удаляются легксЦо-ступными способами. Каталитические реакции играют большую роль и в химических превращениях загрязняющих веществ в окружающей среде.

§ 6. Каталитические процееоы и защита атмооферы от вредных воздействий

В настоящее время значительно усилилось внимание к исследованию загрязнения атмосферы. Если раньше эти исследования были связаны с техникой очистки дымовых газов, установлением гигиенических критериев опасности, изучением особенностей рассеяния примесей в атмосфере, то сейчас они стали частью общей задачи сохранения внешней среды и рационального использования природных ресурсов. Область подобных исследований также значительно расширилась. Раньше они относились к условиям локального загрязнения воздушного бассейна. В настоящее время получили развитие работы по изучению макромасштабных эффектов распространения примесей и их роли в экологических процессах.

В атмосферу выбрасываются огромные массы пыли, газов, металлов и их окислов, различных органических веществ. В результате загрязнения атмосферы в ряде городов образуется «смог» (см. § 4). Для защиты атмосферы от загрязнений используются самые разнообразные методы. Доминирующим является очистка газа от твердых частиц. Здесь применяются пылеулавливатели, обеспыливающие устройства, фильтры и др. Не меньшую важность имеет также очистка воздуха от таких газов, как СО, NO, N02, HON, H2S и т. д.

В работе 1691 рассматривается несколько методов каталитического превращения примесей при очистке газовых выбросов:

1. Окисление примесей (углеводородов, спиртов, а также иных органических веществ и окиси углерода) в безвредные продукты — С02 и Н20.

2. Окисление примесей (хлорорганических веществ, окислов азота, сернистого газа) в ценные продукты (Cl2, HN03, H2S04).

3. Восстановление примесей в безвредные продукты (например, N0 в N2).

4. Восстановление примесей в ценные продукты (например, S02 в S).

5. Разложение примесей до безвредных продуктов.

Рассмотрим, к примеру, очистку воздуха от сероводорода —

сильного нервно-токсического яда. Наиболее распространен метод окисления H2S. Вначале сероводород улавливается каким-либо абсорбентом (водные растворы Na2C03, K2C03; NH3, Fe(OH)3 и др.), а затем поглощенный H2S каталитически окисляют кислородом воздуха с получением элементарной серы: 2H2S + 02 —» 2H20+2S. Главным недостатком этого метода является относительно низкая степень очистки от H2S (50— 60%) и образование во многих случаях веществ типа циани34

З1

35

•стых, которые превосходят по отравляющим свойствам сам сероводород.

Более широкое применение нашел метод Клауса, который также основан на окислении H2S кислородом воздуха до серы. Окисление проводят в две стадии: термической и каталитической. В термической стадии ведут пламенное окисление H2S сгехиометрическими количествами 02 при температурах 300— 1350°С. При этом часть H2S окисляется до S02. В каталитической стадии идет реакция между H2S и S02 на таких катализаторах, как боксит или окись алюминия, при температуре 220—250°С [70].

Основной прогресс в уменьшении выбросов сернистого ангидрида в атмосферу достигнут за счет разработки и внедрения принципиально нового способа получения серной кислоты методом каталитического жидкофазного окисления сернистого газа при повышенных температурах [61], позволяющим довести степень улавливания S02 почти до 100%: 2S02+02 + 2H20—>- 2H2S04.

Важной особенностью нового метода является возможность использования как бедных газов тепловых станций и предприятий черной металлургии, содержащих 0,1—1,0% сернистого газа, так и концентрированного (вплоть до 100%-ного) сернистого ангидрида. Новый метод получения серной кислоты полностью исключает вредные воздействия на биосферу.

В настоящее время очень остро стоит проблема утилизации хлористого водорода, пока еще не решенная в промышленном масштабе [64, 71]. Один из наиболее рациональных путей решения проблемы — метод окислительного хлорирования. Сущность его заключается в том, что процесс хлорирования метана осуществляют при добавлении к нему хлористого водорода и кислорода. Образование хлорметанов происходит в результате взаимодействия метана с получающимся при окислении хлористого водорода хлором. Побочный продукт такого процесса — вода:

СН4 + НС1 + -J 02—* СН3С1 + н2о.

Промышленное производство хлорметанов по этому методу пока не реализовано, так как не найден достаточно эффективный катализатор.

Окислы азота наиболее эффективно обезвреживаются каталитическим восстановлением до элементарного азота. Катализаторами служат сплавы из металлов платиновой группы: палладий, рутений, платина, родий и др. Наиболее высокой каталитической активностью обладают катализаторы на основе платины и палладия. В качестве восстановителей используются метан, водород, окись углерода, аммиак и др.

Для охраны окружающей среды особенно

страница 17
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114

Скачать книгу "Каталитические реакции и охрана окружающей среды" (1.67Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
http://taxiru.ru/faq/istoriya-taksi/
мюзикл навки
невеста для банкира кто автор пьесы
матрас изгибающийся с каркасом

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2017)