1vze_s1_baranova

Переработка хлорорганических отходов по технологии аэрозольного нанокатализа в виброожиженном слое. Л.А. Баранова, М.А. Гликин, И.М. Гликина. Северодонецкий технологический институт Восточноукраинского Национального университета им. В.И. Даля.

93400, г. Северодонецк, Луганская обл., просп. Советский, 59-а тел./факс 4-03-42 , Е-mail STI:sti@sti.lg.ua

Принципиальная схема лабораторной установки для проведения процесса оксидегидрохлорирования по технологии аэрозольного катализа

1 – делительная воронка; 2 – шприцевой дозатор; 3 – реактор; 4 – электрическая печь; 5 – магнитное виброустройство; 6 – карман для термопары; 7 – компрессор; 8 – ротаметр; 9 – металловойлочный фильтр; 10 – водяной холодильник; 11 – приемник конденсата; 12 – барботеры; 13 – периодический подключаемый барботер для отбора пробы на HCl и Cl2; 14 – точка отбора газовых проб. А – сырье; В – вода; С – воздух; D – продукты; Е – в атмосферу.

ОСНОВНЫЕ РЕАКЦИИ, ПРОТЕКАЮЩИЕ ПРИ ОКСИДЕГИДРОХЛОРИРОВАНИИ 1,2-ДХЭ и ХБ

C2H4Cl2 + 2,5O2 → 2CO2 + 2HCl + H2O C2H4Cl2 + 3O2 → 2CO2 + Cl2 + 2H2O C2H4Cl2 + 1,5O2 → 2CO + 2HCl + H2O C2H4Cl2 + 2O2 → 2CO + Cl2 + 2H2O С6H5Cl + 7O2 → 6CO2 + HCl + 2H2O С6H5Cl + 7,25O2 → 6CO2 + 0,5Cl2 + 2,5H2O С6H5Cl + 4O2 → 6CO + HCl + 2H2O С6H5Cl + 4,25O2 → 6CO + 0,5Cl2 + 2,5H2O CO + 0,5O2 → CO2 H2O + Cl2 ↔ 2HCl + 0,5O2 СО + Н2О ↔ СО2 + Н2

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)

Равновесный состав продуктов, %масс.

Равновесный состав продуктов ОДГХ по реакциям 1 и 10 в зависимости от количества добавляемой в систему воды.

32 28 24 20 16 12 8 4 0

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Количество молей добавляемой воды на 1 моль ДХЭ Cl2 HCl CO2 H2O O2

11

Равновесный состав продуктов, %масс.

Равновесный состав продуктов ОДГХ 1,2-ДХЭ по реакциям 1 и 10 в зависимости от коэффициента избытка воздуха. воздуха 20 16 12 8 4 0 1

Cl2

1,1

HCl

1,2 1,3 1,4 Коэффициент избытка воздуха, α (по реакции полного окисления) CO2

H2O

1,5

O2

Продукты оксидегидрохлорирования в лабораторном реакторе смешения. Температура, 0С

Количество образовавшихся продуктов, мг

Степень превращения ДХЭ, %

Cl2, мг

HCl, мг

500

30,8

834,2

3,5

550

19,61

5727

15,67

600

0

8592,03

32,22

600*

0

26700

99,99

* - пересчет на промышленный реактор вытеснения

Ск орость реак ции по СО 2 , м оль/(м3 р .о . *ч ас)

Зависимость скорости реакции ОДГХ 1,2-дихлорэтана по СО2 от температуры.

1 – катализатор CuO, частота 6 с-1; 2 – катализатор Fe2O3, частота 2,4 с-1.

(Vin=20см3, А=8 мм, Скат=2,4 г/м3, α=1,05) 1000 800

1

2

600 400 200 0 480

500

520

540

560

580

Температура, 0С

600

620

Cкорость окисления хлорбензола в зависимости от частоты вибрации при Т=6000С, Vin=20см3, А=8 мм, Скат=2,4 г/м3, α=1,02; tконт=0,8 с.

СО2, моль/(м *час)

3

Скорость реакции по

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0

2

4

6

8

Частота колебаний виброреактора, Гц

10

Скорость реакции ОДГХ хлорбензола в зависимости от количества инертного материала при Т=6500С, Скат=2,4 г/м3, А=8мм, α=1,02 400 350

3

моль/(м *час)

Скорость по СО2,

450

300 250 200 150 100 50 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Vин/Vр

4,8 Гц

6 Гц

8 гц

W=f(C; T; ν; A; Ckat; dин; Vин/Vp)

0,6

0,7