С. Г. Батдалова 1, И. В. Петрова 2, В. И. Лебедева 2 1 Московский инженерно-физический институт (государственный университет) 2 Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева ран, Москва исследование

Вид материалаИсследование
Подобный материал:

УДК 530.1(06) Молекулярно-селективные и нелинейные явления и процессы

С.Г. Батдалова1, И.В. Петрова2, В.И. Лебедева2

1Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

2Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва


ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УДАЛЕНИЯ РАСТВОРЕННОГО КИСЛОРОДА ИЗ ВОДЫ

В КАТАЛИТИЧЕСКОМ МЕМБРАННОМ КОНТАКТОРЕ/РЕАКТОРЕ


В настоящей работе создана проточная установка для изучения процесса глубокого удаления растворенного кислорода из воды в каталитическом мембранном контакторе/реакторе. В разработанном каталитическом мембранном контакторе/реакторе концентрация растворенного кислорода в воде была снижена на несколько порядков только за счет каталитической реакции восстановления кислорода водородом на палладиевом катализаторе в режиме, исключающем физическую сдувку кислорода водородом.


Современные технологические разработки требуют использование воды высокой степени чистоты. Существенное понижение уровня содержания растворенного кислорода в воде – одна из важнейших задач при получении сверхчистой воды.

Наиболее эффективные современные методы глубокой очистки воды основываются на принципе восстановления растворенного кислорода водородом на палладиевом или платиновом катализаторе [1]. Метод впервые был предложен в 1985г. фирмой Вестингауз (Westinghouse Electic Corp.(US)) и в дальнейшем он лег в основу большинства вариантов глубокой очистки воды от кислорода.

Институтом нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева РАН совместно с Голландской организацией прикладных научных исследований ТНО разработан и запатентован метод нанесения металлического палладия на внешнюю поверхность полимерных мембран [2]. Использование такого типа мембран позволяет осуществлять процесс каталитического удаления растворенного кислорода из воды в одну стадию. Принцип удаления заключается в следующем: Pd-содержащие гидрофобные полипропиленовые пористые половолоконные мембраны омываются с внешней стороны водой; водород подается внутрь волокон, диффундирует через поры к внешней поверхности мембран и взаимодействует с растворенным в воде кислородом на палладиевом катализаторе с образованием воды [3].

Целью данной работы является создание проточной установки для изучения процесса глубокого удаления растворенного кислорода из воды в каталитическом мембранном контакторе/реакторе; разработка лабораторного неразборного мембранного контактора/реактора с мембранами Celgard X50 (производства фирмы Celgard, США).

Главным достоинством созданной установки является возможность глубокого удаления растворенного кислорода из воды только за счет каталитической реакции, исключая физическую сдувку кислорода водородом.

Разработанный лабораторный мембранный контактор/реактор является прототипом промышленного модуля, представляющий собой цилиндрический полимерный корпус, внутри которого пористые полипропиленовые половолоконные мембраны Celgard X50 навиты на щелевую полимерную осевую трубку.

Одним из этапов работы является адаптация методики нанесения палладия на внешнюю поверхность полимерных мембран для неразборного мембранного контактора/реактора.

Показано, понижение концентрации растворенного кислорода в воде до десятков ppb в «тупиковом» режиме, исключающим физическую сдувку кислорода водородом.


Список литературы


1.  DeSilva S.G. Method for removing dissolved oxygen from aqueous media. Patent №ЕР0145262. В1. 1985.

2.  Van der Vaar R.T., Elizarova A.V., Volkov V.V., Lebedeva V.I., Gryaznov V.M. Патент NL 1023364.

3.  Лебедева В.И., Грязнов В.М., Петров а И.В., Волков В.В., Терещенко Г.Ф., Школьников Е.И., Плясова Л.М., Кочубей Д.И., van der Vaart R., van Soest-Vercammen E.L.J. Pd-содержащие пористые полипропиленовые мембраны для каталитических процессов удаления растворенного кислорода из воды // Кинетика и катализ. 2006. Т.47. №6.




ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 9