Экзотермический эффект при восстановительном пиролизе хлорорганических соединений
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
вным элементом в катализаторе является никель, алюминий исполняет роль защитного слоя. Свежий катализатор подвергают активации выщелачиванием части алюминия по реакции
2Н20 + 2А1 + 2NaOH -> -> 2NaA102 + ЗН2 (2)
При этом открываются активные слои никеля.
Гидродехлорирование хлорорганических отходов в присутствии сплавного Ni-Al-Ti катализатора протекает по реакции
С„Н2„С12 + Н2 -> СЛН2„ + + 2НС1, (3)
СЛН2„-2С12 + 2Н2 - СЛН2„ + + 2НС1. (4)
Конверсия исходного хлоруглеводородного сырья составляет 96 - 99%.
На рисунке представлена принципиальная схема установки по переработке реальных неосветленных промышленных отходов методом каталитического гидродехлорирования. Процесс жидкофазного каталитического гидродехлорирования хлорорганических отходов осуществляется в реакторе со стационарным слоем катализатора и циркуляционным контуром.
В процессе гидрогенолиза активация отработанного катализатора осуществляется за счет частичного хлорирования алюминия хлороводородом, образующимся в качестве побочного продукта в ходе гидродехлорирования хлорорганических отходов:
2А1 + 6НС1 - 2А1С13 + ЗН2. (5
Температура проведения процесса 250 350 "С при времени контакта 25 30 с и мольном соотношении водород борорганический отход равном (20*40): 1. Продукты реакции, представляющие собой смесь непредельных и предельных углеводородов (этилен, этан, пропилен, пропан, бензол), хлоруглеводородов, непрореагировавший водород и выделившийся хлористый водород, выводят из верхней части реактора и подвергают разделению известными методами. Циркуляция высоко-кипящего углеводородного растворителя с не прореагировавшими отходами и хлоридом алюминия осуществляется по следующей схеме: буферная ёмкость циркуляционный насос реактор буферная ёмкость. Вследствие этого катализатор будет непрерывно регенерироваться за счет смывания с поверхности смолообразных и коксообразных побочных продуктов, отравляющих катализатор. По мере накопления хлорид алюминия выводят из реакционной массы фильтрацией, растворитель с непрореагировавшими отходами возвращают в процесс. Растворением хлорида алюминия в воде и его частичной нейтрализацией получают низкоосновный оксихлорид алюминия марки ОХА-Н, который может быть использован при очистке хозяйственно-бытовых и сточных вод, а также при обезвоживании осадков сточных вод.
Гидродехлорирование отходов производства винилхлорида (состав А) проходит при 280 310 С с высокой конверсией (98 %). Продуктами каталитического гидрирования отходов являются этан и этилен (92 %) с преимущественным получением этилена, хлористый этил и хлористый винил (8 %). Гидрогенолиз отходов производства эпихлоргидрина (состав Б) с конверсией 94 % ведет к получению пропилена и пропана (93,4 %) с преимущественным получением пропилена, монохлорпропенов (4 %), дихлорпропенов (2,6 %). В результате гидрогенолиза твердых отходов производства перхлоруглеводородов (состав В) при 300- 330 С и конверсии 95 % получены этан, этилен, бутан, бутилены, моно- и дихлорпроизводные бутиленов, смесь бензола и монохлорбензола.
Активность Ni-Al-Ti катализатора при эксплуатации на лабораторной установке в течение 250 ч оставалась высокой. Продукты каталитического гидродехлорирования отходов после абсорбции хлористого водорода водой могут быть использованы как ценные углеводороды или как компоненты топлива.
Таким образом, гидрогенолиз в среде инертного высококипящего углеводородного растворителя может быть организован в промышленном масштабе для реальных хлорорганических отходов в широком диапазоне как по составу, так и по физическому состоянию (от жидких до твердых). Очевидным достоинством предлагаемого метода переработки хлорорганических отходов является вариант превращения их в смесь продуктов, утилизация которых не вызывает затруднений.
В результате осуществления жидкофазного процесса гидродехлорирования хлорорганические отходы производств винилхлорида, эпихлоргидрина и перхлоруглерода с высоким выходом конвертируют в углеводороды и хлористый водород. Благодаря внедрению процесса переработки отходов методом гидродехлорирования производство винилхлорида и эпихлоргидрина становится практически безотходным. Кроме того, внедрение технологии гидродехлорирования в производстве перхлорэтилена позволит избежать получения полихлорированных углеродов.
Глава 2. ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОМ ПИРОЛИЗЕ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Проблема ликвидации и переработки отходов производства - одна из важных задач современной промышленности. Значительная часть отходов приходится на долю химической промышленности, в том числе и ее хлоридной подотрасли. Отходы хлорорганических производств - винилхлорида, эпихлоргидрида, дихлорэтана и других продуктов - представляют собой трудноразделимую, а иногда и неразделимую смесь токсичных коррозионно-активных веществ.
В настоящее время известны следующие основные направления утилизации хлорорганических отходов: сжигание с получением хлористого водорода или соляной кислоты, пиролиз и исчерпывающее деструктивное хлорирование с получением трихлорэтилена, перхлорэтилена и четыреххлористого углерода ? 1? .
В последнее время все большее внимание уделяется исследованию пиролиза хлорорганических отходов, позволяющего получать безводный хлористый водород, хлорорганические и некоторые другие продукты ? 2? .
Восстанови?/p>