![]() |
|
|
Каталитические реакции и охрана окружающей средыредокс-систем с озоном повышается за счет введения в раствор гетерогенных и гомогенных катализаторов и может быть связана с тем, что озон выступает как интенсивный источник радикалов, тогда как редокс-партнер участвует в реакциях продолжения цепи в радикально-цепном механизме окисления органических веществ. Технико-экономическая целесообразность использования редокс-системы 03—Н202 продемонстрирована на примере очистки сточных вод одновременно от роданидов, фенолов и акрилатных производных [113]. Там же показано, что степень очистки сточных вод от тетраэтилсвинца (ТЭС) в присутствии двуокиси марганца выше, чем в его отсутствие. Кроме того, в отсутствие Мп02 расходуется 1800 мг 03/мг ТЭС, в то время как в его присутствии — только 1100. Большое применение находят редокс-системы с озоном и для очистки сточных вод животноводческих ферм аграрно-про-мышленных комплексов. Озон получается относительно просто. Наиболее экономичен метод пропускания воздуха или кислорода через электрический разряд высокого напряжения (5000—25000 В) в озонаторе, который состоит из двух электродов, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Производительность одного озонатора в зависимости от его размеров от 10 г до 10 кг озона в час [114]. Озон очень токсичен, поэтому предельно допустимая концентрация его в воздухе рабочей зоны — 0,0001 мг/л. Озон реагирует с насыщенными органическими соединениями с образованием свободных радикалов: RH + Оз—>ft+0H + O2. При наличии двойной связи озон присоединяется с образованием озонидов: R—СН = СН2 + 03 —*? R—СН—О—СН2. I I О о Большой практический интерес представляет способность озона реагировать с ароматическими соединениями. Например, при взаимодействии озона с бензолом в результате гидролитического расщепления образующегося триозонида, получают глиоксаль, глиоксалевую и щавелевую кислоты [103]. На наш взгляд, недостаточное внимание уделяется вопросам использования для очистки сточных вод молекулярного кислорода и перекиси водорода. Эти окислители сами по себе в нормальных условиях малореакционноспособны и активируются лишь в присутствии катализаторов, как правило, ионов металлов переменной валентности. Привлекают они дешевиз45 ной, доступностью и, как и в случае с озоном, экологической «чистотой» — полным отсутствием побочных продуктов восстановления. К сожалению, эти «выгодные» окислители применяются на практике пока очень ограниченно, на что, по нашему мнению, есть две причины. С одной стороны, не все практики знают потенциальные возможности каталитических методов очистки сточных вод кислородом и перекисью водорода. С другой — лишь относительно недавно появились кинетические данные, позволяющие выявить типовые механизмы окислительного действия 02, Н202 в присутствии ионов металлов переменной валентности. Без знания этих механизмов невозможно «управлять» сложными процессами окисления загрязняющих веществ кислородом и перекисью водорода. Тем не менее имеется положительный опыт использования 02 при нормальных условиях в присутствии микропримесей железа, никеля, хрома для очистки сточных вод от серосодержащих соединений в производстве сульфатной целлюлозы [96], от нефтепродуктов [115] и др. Фенолы, растворенные в сточных водах, также относительно легко могут окисляться кислородом воздуха, претерпевая глубокие структурные превращения: они гидроксилируются, образуют хиноны, оксихиноны, карбоновые, гуминовые кислоты, перекисные соединения и др. В зависимости от выбора катализатора, окисление может приводить к образованию С02 и воды. Применение Н202 совместно с ионами Fe2+ и Fe3+ позволяет при рНЗч-5 окислять 30—65% органических примесей бытовых сточных вод до С02 на 98% [116, 117]. Перекись водорода используется для очистки сточных вод от цианосодержащих примесей (акрилонитрила, пропилонитрила и ацетонитрила) [118], а также вод, содержащих фенолы, цианиды, органические растворители и т. д. В последнее время для очистки бытовых и производственных сточных вод получил широкое распространение биохимический метод [119], который основан на способности микробов использовать в процессе своей жизнедеятельности растворенные органические и минеральные соединения. Применение биохимического метода дает возможность удалять из сточных вод разнообразные органические вещества, в том числе и токсичные. Деструкция органических веществ может происходить в анаэробных и в аэробных условиях. В результате разрушения органических соединений в анаэробных условиях образуются газы: СН4, С02, Н2, N2, H2S. Анаэробный метод очистки применяют лишь для производственных сточных вод с высокой концентрацией органических веществ (5—10 г/л) перед аэробной доочисткой. Аэробная очистка производится организмами, которые употребляют кислород, растворенный в воде. Следует отметить, что биохимическая очистка сточных вод также основывается на окислительно-восстановительных реакциях кислорода и перекиси водорода, только происходящих не в гомогенной фазе с участием металлокомплексных катализаторов, а в |
< 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] |
|
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.
|
|