Жидкофазное окисление органических веществ, содержащихся в сточных водах
Диссертация
Сточные воды промышленного происхождения влияют в основном за счет загрязнения нефтепродуктами, тяжелыми металлами, токсичными химическими соединениями и, в меньшей мере, синтетическими поверхностно-активными веществами (СПАВ). Бытовые сточные воды — за счет выноса СПАВ, фекалий и продуктов их разложения, а также заражения патогенными микроорганизмами. В санитарно-медицинских учреждениях… Читать ещё >
Содержание
- ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ
- ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 1. 1. Источники сточных вод
- 1. 2. Характеристика сточных вод
- 1. 3. Методы очистки сточных вод
- 1. 4. МетодЖФ О
- 1. 5. Обзор работ по ЖФО различных классов органических веществ
- 1. 6. Механизм реакции ЖФО
- 1. 6. 1. Общий механизм
- 1. 6. 2. Гидролиз и действие рН среды
- 1. 6. 3. Механизм действия катализаторов
- 1. 7. Процессы ЖФО при введении катализаторов,
- 1. 8. Анализ экспериментальных установок для исследования метода ЖФО
- 1. 9. Выводы по главе
- ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ
- 2. 1. Экспериментальная установка
- 2. 1. 2. Требования к установке
- 2. 1. 3. Описание схемы и работы установки
- 2. 1. 4. Описание работы электрической схемы установки,
- 2. 1. 5. Расчет общего давления
- 2. 1. 6. Растворимость газов, уравнения расчета
- 2. 2. Методика эксперимента
- 2. 2. 1. Обоснование методики эксперимента
- 2. 2. 2. Методика проведения эксперимента
- 2. 2. 4. Уравнения расчета скорости и константы скорости реакции
- 2. 1. Экспериментальная установка
- 3. 1. Исследование кинетики разложения карбоновых кислот 3.1.1. Методика эксперимента разложения карбоновых кислот
- 3. 1. 2. Результаты и обсуждение экспериментов с карбоновыми кислотами
- 3. 2. Эксперименты с эмульсией нефтепродуктов воде при разных температурах
- 3. 3. Каталитическое жидкофазное окисление нефтепродуктов
- 3. 4. ЖФО комплексов ЭДТА — кобальт
- 3. 5. Исследование окисления ЭДТА на проточной установке
- 3. 5. 1. Методика исследований на проточной установке
- 3. 5. 2. Результаты и обсуждение исследований ЖФО на проточной установке
- 3. 6. Практическое применение метода ЖФО
Список литературы
- Н., Баскаков Ю. А. Химия гербицидов и регуляторов роста растений. — М. — 1962. — 72с.
- Мельников Н.Н. Пестициды: Химия, технология и применение. М.: Химия, 1987. — 712с.
- Исаков А. Утилизация сточных вод в судовых условиях. Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2002. 253с.
- Встреча на высшем уровне «Планета Земля»: Программа действий/ Сост. М. Китинг. Публикация Центра «За наше общее будущее», 1993. — 70с.
- Федоров JI.A., Яблоков А. В. Пестициды токсический удар по биосфере и человеку. — М.: Наука, 1999. — 462с.
- Абдулаев К.М., Малахов И. А., Полетаев JI.H., Соболь А. С. Водоподготовка на ТЭС при использовании городских сточных вод. М.: Энергоатомиздат, 1988.-272с.
- Агаев В.Д. К вопросу определения и идентификации органических веществ в городских хозяйственно-бытовых сточных водах. Водоподготовкаи водный режим ТЭС. Баку: АзИННЕФТЕХИМ, 1982. — С.95−98.
- Карюхина Т.А., Чурбанова И. Н. Контроль качества воды. М.: Стройиздат, 1986. — 160с.
- Лоранский Д.М., Раскин Б. М., Алфимов Н. Н. Характеристика судов как источников загрязнения моря. //Гигиена и санитария. 1974. — № 1. — 74с.
- Охрана окружающей среды: Справочник. Л.: Судостроение, 1687. — 560с.
- Справочник по гигиене и санитарии на судах. / Под. ред. Стенько Ю. Н. и Арановича Г. И. Л. Судостроение, 1984. — 632с.
- Дикаревский B.C., Курганов А. М., Нечаев А. П., Алексеев М. И. Отведение и очистка поверхностных сточных вод. Л.: Стройиздат, 1990. — 254с.
- Григорьев JI.И., Бурцев В. П. Загрязненность нефтепродуктами сточных вод на судостроительных предприятиях// Технология судостроения. 1976. № 5. — С.108−111.
- Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах. Справочник. Л.: Химия, 1988. — 216с.
- Обезвреживание минерализированных сточных вод. Л.: Химия, 1975. 208с.
- Грановский М.Г. Универсальная электроустановка для очистки жидкости на судах. Л.: Судостроение, 1978. — 92с.
- Шифрин С.М., Хосид Е. В. Очистка сточных вод предприятий рыбообрабатывающей промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1977.- 111с.
- Салтанов А.В., Павлович Л. Б., Калинина А. В. Современные проблемы утилизации углеродсодержащих отходов// Химия в интересах устойчивого развития. 2000. № 8. — - С.865−874.
- Боболев А.В. Кинетика и механизм жидкофазного окисления пропилена в реакторах из неметаллических материалов: Дис. канд. хим. наук. М. 1969. -148с.
- Богушевская К.К., Беспамятнов Г. П. Термические методы обезвреживания отходов. Л.: Химия, — 1975.- 176с.
- Добржанский В.Г., Карастелев Б. Я., Супонина А. П. Процессы окисления органических веществ в водной среде: Материалы научно технической конф. «Вологдинские чтения». — Кораблестроение и океанотехника. -Владивосток: ДВГТУ, 1998. — С.63−68.
- Кузьмин А.О. Парциальное окисление легких углеводородов в мягких условиях: Автореферат на дис. канд. хим.наук. Новосибирск, 2003. 17с.
- Nortemann В. Biodegradation of EDTA// Apply Microbiological
- Biotechnology. 1999. — Vol. 51. — P. 751−759.
- Малахов И.А., Дьячков В. И., Полетаев JI.H. Коагуляционная очистка хозяйственно бытовых сточных вод// Химия и технология воды.- 1986. -Т.8. -№ 3. — С.55−58.
- Ward JoAnn Е. and Ting Andrew P. Waste Incineration and Heat Recovery// Environmental Progress. February. 1982. — Vol. 1. — №. 1. — P. 30−38.
- Малкин В.П. Термическая обработка сточных вод промышленных предприятий. Иркутск: Иркутский ун-т, 1992. — 32с.
- Доусон Г., Мерсер Б. Обезвреживание токсичных отходов. М.: Стройиздат, 1996. 288с.
- Skaates J. М., Briggs В. A. Lamparter R. A. and Baillod С. R. Wet oxidation of glucose// The Canadian Journal of Chemical Engineering. August. 1981. — Vol. 59.-P. 517−521.
- Карастелев Б.Я., Супонина А. П., Добржанский В. Г. Процессы при жидкофазном окислении сточных вод: Материалы научно технической конф. «Вологдинские чтения». Кораблестроение и океанотехника. -Владивосток: ДВГТУ, 1998. — С.15−17.
- Zimmermann F. J. Sewage sludge treatment by wet air oxidation // Proc. 13th bid. Conf, Purdue Univ. 1958. — Vol. 96. — P. 409−417.
- Zimmermann F. J. New waste disposal process// Chemical engineering. 1958. -Vol. 25.-P. 117−121.
- Кнорре Д.Г., Майзус 3.K., Обухова JI.К., Эмануэль Н. М. Современные представления о механизме окисления углеводородов в жидкой фазе// Успехи химии. 1957. — Т.26. — вып.4. — С. 416−450.
- Галин Ф. 3., Исупова А. М, Андрияшина Н. МJle В. Т., Томилов Ю. В., Кабальнова Н. Н., Шерешовец В. В. Кинетика окисления 2-(4-изопропилфенил)-2-метил-1-хлорпропана молекулярным кислородом// Изв АН, сер. Химическая. 2000. № 6. — С. 1135−1137.
- Mishra V. S., Mahajani V. V., Joshi J. В. Wet air oxidation// Ind. Eng. Chem. Res. 1995. — Vol. 34. — № 1. — P. 2−48.
- Laughlin R. G. W., Gallo T. and Robey H. Wet oxidation for hazardous waste control // Proceedings 2nd World Congress of Chemical Engineering, Montreal, Canada. October 4−9. -1981. P. 62−65.
- Teletzke G. H., Gitchel W. В., Diddams D. G., and Hoffman C. A. Components of sludge and its wet air oxidation products// Journal WPCF. September. 1967. -Vol. 39.-№ 6.-P. 994−1005.
- Эмануэль H.M., Денисов E.T., Майзус C.K. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе. М.: Наука, 1965. — 375с.
- Александров Ю.Н. Жидкофазное автоокисление элементоорганических соединений. М.: Наука, 1978. — 278с.
- Shende Rajesh V. and Mahajani Vijaykuinar V. Kinetics of wet oxidation of formic acid and acetic acid// Ind. Eng. Chem. Res. 1997. — Vol. 36. — № 11. — P. 4809−4814.
- Мукевич Н.И., Ерофеев Б. В., Сороко Т. Н. // Изв. АН БССР. 1975. № 2. -С.131−137.
- Pruden В. В. and Le Н. Wet air oxidation of soluble components in waste water// The Canadian Journal of Chemical Engineering. August. 1976. — Vol. 57. -P. 319−325.
- Kulkarni Umesh S. and Dixit Sharad G. Destruction of phenol from wastewater by oxidation with S032" — О2// Ind. Eng. Chem. Res. 1991. — Vol. 30. — № 8. — P. 1916−1920.
- Pintar Albin, Bercic Gorazd and Levee Janez Catalytic liquid-phase oxidation of aqueous phenol solutions in a trickle-bed reactor// Chemical Engineering Science. 1997. — Vol. 52. — № 21/22. — P. 4143−4153.
- Kuen Song Lin, H. Paul Wang, and M. C. Li Oxidation of 2,4-dichlorophenol in supercritical water// Chemosphere. 1998. — Vol. 36. — № 9. — P. 2075−2083.
- Stoyanova M., Christoskova St., Georgieva M. Mixed Ni-Mn-oxide systems as catalysts for complete oxidation Part II. Kinetic study of liquid-phase oxidation of phenol// Applied Catalysis A: General. 2003.- Vol. 249. — P. 295−302.
- Sadana Ajit and Katzer James R. Catalytic oxidation of phenol in aqueous solution over copper oxide// Ind. Eng. Chem., Fundam. 1974. — Vol. 13. — № 2. -P. 127−134.
- Rivas F. J., Kolaczkowski S. Т., Beltran F. J. and McLurgh D. B. Development of a model for the wet air oxidation of phenol based on a free radical mechanism// Chemical Engineering Science. 1998. — Vol. 53. — № 14. — P. 2575−2586.
- Vicente Jesus, Rosal Roberto, and Diaz Mario Noncatalytic oxidation of phenol in aqueous solutions// Ind. Eng. Chem. Res. 2002. — Vol. 41. — № 1. — P. 46−51
- Wu Qiang, Hu Xijun, Yue Po-lock Kinetics study on catalytic wet air oxidation of phenol // Chemical Engineering Science. 2003. — Vol. 58. — P. 923−928.
- Карножицкий В.Я. Окисление кетонов молекулярным кислородом// Успехи химии. -1981. Т. 50. — вып. 9. — С. 1693−1717.
- Shende Rajesh V. and Levee Janez Subcritical Aqueous-Phase Oxidation Kinetics of Acrylic, Maleic, Fumaric, and Muconic Acids // Ind. Eng. Chem. Res. -2000.-Vol.39.-P.40−47.
- Sanchez-Oneto J., Portela J.R., Nebot E., Martinez-de-la-Ossa EJ. Wet air oxidation of long-chain carboxylic acids// Chemical Engineering Journal. 2004. -Vol. 100.-P. 43−50.
- Shende Rajesh V. and Mahajani Vijaykumar V. Kinetics of wet air oxidation of glyoxalic acid and oxalic acid// Ind. Eng. Chern. Res. 1994. — Vol. 33. — P. 31 253 130.
- Shende R. V. and Levee Janez. Wet oxidation kinetics of refractory low molecular mass carboxylic acids// Ind. Eng. Chem. Res. 1999. — Vol. 38. — № 10. -P. 3830−3837.
- Rafael Munoz, M. Pedraja, A. Rodriguez, and G. Colon The wet air oxidation of rum distillery wastes// Proceedings 2nd World Congress of Chemical Engineering, Montreal, Canada. October 4−9. 1981. — P. 1 — 8.
- Bachir Souley, Barbati Stephane, Ambrosio Maurice and Tordo Paul Kinetics and mechanism of wet-air oxidation of nuclear-fuel-chelating compounds// Ind. Eng. Chem. Res. 2001. — Vol. 40. — № 8. — P. 1798−1804.
- Patterson Darrell A., Mctcalfe Ian S., Xiong Feng and Livingston Andrew G. Wet air oxidation of linear alkylbenzenc sulfonate d. Effect of рН// Ind. Eng. Chem. Res. 2001. — Vol. 40. — № 23. — P. 5517−5525.
- Моррисон P., Бойд P. Органическая химия. M.: Мир, 1974. -116 с.
- Teletzke G.H. Wet air oxidation// Chemical engineering progress. 1964. -Vol.60.-№l.-P.33−38.
- Семенов H.H. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности: Свободные радикалы и цепные реакции. М.: АН СССР, 1958.-686с.
- Маслов С.А., Блюмберг Э. А. Жидкофазное окисление альдегидов // Успехи химии. 1976. — Т. 45. — С.303−328.
- Эмануэль Н.М., Кнорре Д. Г. Курс химической кинетики. М.: Высшая школа, 1984. -463с.
- Денисов Е.Т., Мицкевич Н. И., Агабеков В. Е. Механизм жидкофазного окисления кислород содержащих соединений. Минск: Наука и техника, 1975.-275с.
- Антоновский B.JI., Денисов Е. Т., Кузнецов А. И. и др. // Кинетика и катализ. 1965. — Т.6. — № 3. — С. 815−822.
- Майзус З.К., Скибида И. П., Эмануэль Н. М. // Доклады АН СССР. 1958. -Т.123. — № 1. — С.123−126.
- Birchmeier Matthew J. and Rill Charles G., Jr. Houtman Carl J., Atalla Rajai H., and Weinstock Ira A. Enhanced wet air oxidation: synergistic rate acceleration upon effluent recirculation// Ind. Eng. Chem. Res. 2000. — Vol. 39. — № 1. — P. 5564.
- Перкель A.JI., Воронина С. Г., Фрейдин Б. Г. Деструкция углеродной цепи в процессе жидкофазного окисления насыщенных соединений// Успехи химии. 1994. — Т. 63. — № 9. — С. 793 — 809.
- Боболев А.В., Блюмберг Э. А., Смирнова A.M., Эмануэль Н. М. // Изв. АН СССР. Сер. хим. -1971. № 2. — С.382−391.
- Денисов Е.Т.// ЖФХ. 1975. — Т.49. — № 10. — С.2473−2479.
- Заиков Г. Е. Химическая кинетика для нужд промышленности // СОЖ. -2001.-Т. 7.-№ 9.-С. 50−56.
- Шемякин М.М., Щукина Л. А. Окислительно-гидролитические превращения органических соединений// Успехи химии. 1957.- Т.26. -вып.5.-С. 529−553.
- Fisher W. J. Oxidation of sewage with air at elevated temperatures// Water Research. -1971. Vol. 5. — P. 187−201.
- Zhu Wanpeng, Bin Yuejing, Li Zhonghe, Jiang Zhanpeng, Yin Tong Application of catalytic wet air oxidation for the treatment of H-acid manufacturing process wastewater // Water Research. 2002. — Vol. 36. — P. 19 471 954.
- Сыроежко A.M., Гребадзе A.M. // ЖПХ.- 1975. T. XLVIII. — вып. 4. -938 с.
- Блюмберг ЭЛ., Майзус З. К., Нориков Ю. Д., Скибида И. П., Эмануэль Н.М.//Нефтехимия. 1978. — Т. 18. — № 4. — С. 590 — 597.
- Randall Tipton L. and Knopp Paul V. Detoxification of specific organic substances by wet oxidation// Journal WPCF. September. 1980. — Vol. 52. — № 8. -P. 2117−2130
- Lin S. H., Ho S. J., and Wu C. L. Kinetic and performance characteristics of wet air oxidation of high-concentration wastewater// Ind. Eng. Chem. Res. 1996. — Vol. 35.- № 1.- P. 307−314.
- Kayan Berkant, Gizir A. Murat and Erdogdu Ferruh Catalitic wet air oxidation of 2-nitrotoluidine and 2,4-dinitrotoluene// React. Kinet. Catal. Lett. 2004. — Vol. 81-№ 2.-P. 241−249
- Oliviero L., Barbier J., Jr., Labruquere S. and Duprez D. Role of the metal-support interface in the total oxidation of carboxylic acids over Ru/Ce02 catalysts// Catalysis Letters. 1999. — Vol. 60. — P. 15−19.
- Пестунова О.П. Гидроксиды Mn, Co и Си как катализаторы окислительных реакций в водных растворах с участием СЬ и Н2О2// Автореферат на дис. канд. хим. наук. Новосибирск, 1999. 17с.
- Карастелев Б.Я. Комплекс технологий термического обезвреживания судовых сточных и нефтесодержащих вод: Дис. док. техн. наук. Владивосток.- 2000. 309с.
- Dmitrieva Е.Е., Dobrzansky V.G., Karastelev В. Ja., Problems of an experimental research liquid phase oxidations of sewage // Pacific Science Review.- 2002.- P. 119−122
- Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) / под ред. Кузнецова Н. В. и др. М.: Энергия, 1973. — 296с.
- Крестов Г. А., Кобенин В. А. От кристалла к раствору. JI.: Химия, 1977. -112с.
- Хорн Р. Морская химия (структура воды и химия гидросферы): Науки о земле. М.: Мир, 1972. — Т.47 — 400с.
- Duan Zhenhao, Sun Rui An improved model calculating C02 solubility in pure water and aqueous NaCl solutions from 273 to 533 К and from 0 to 2000 bar// Chemical geology. 2003. — Vol.193. — P. 257−271.
- Кричевский И.Р., Ильинская. Парциальные молярные объемы растворенных в жидкостях газов// Журнал физической химии. 1945. — Т. 19. -вып. 12.-С. 621−636.
- Намиот А.Ю. Растворимость газов в воде. Справочное пособие М.: Недра, 1991.- 167с.
- Намиот А. Ю. Бондарева М. М. Растворимость газов в воде под давлением. -М.: Гостоптехиздат, 1963. С. 32−58.
- Краткий справочник физико-химических величин/ Под ред. Равделя А. А., Пономаревой A.M. Д.: Химия, 1983. — 232 с.
- Pray Н. A., Schweickert С.Е., Minnich В.Н. Solubility of hydrogen, oxygen, nitrogen and helium in water at elevated temperatures// Industrial and engineering chemistry. 1952. — Vol. 44. — № 5. -P. 1146−1151.
- Dmitrieva E. E., Karastelev B. Ja. Decomposition of some carboxylic acids by liquid phase oxidations // Pacific Science Review. 2003. — P. 95−97.
- Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. — 448с.
- Эмануэль Н.М. Химическая и биологическая кинетика// Успехи химии. -1981. Т.50. — вып. 10. — С.1721−1809.
- Краснов К.С., Воробьев Н. К., Годнев И. Н. и др. Физическая химия. Электрохимия. Химическая кинетика и катализ: Учеб. для вузов, кн.2. М. -2001.-319с.
- Степаненко Б.Н. Курс органической химии. М.: Высшая школа, 1966. -551с.
- Дмитриева Е. Э. Кинетика окисления щавелевой, янтарной и акриловой кислот в воде при 573К и давлении 30 МПа // Материалы 6-й международнойнаучной конференции «Экология человека и природа».- Иваново: Издательство ИвГУ, 2004. С. 45−46.
- Дмитриева Е.Э., Добржанский В. Г., Авраменко В. А., Шматко С. И. Исследование разложения методом ЖФО некоторых органических веществ, содержащихся в сточных водах // Ползуновский вестник. 2006. № 2 — ч. 1,-С. 334−338.
- Директору института академику В. И. Сергиенко моя глубокая признательность за веру в перспективность направления и возможность выполнения этой работы, заинтересованное внимание (при всей его занятости) к получаемым результатам.
- Благодарю всех сотрудников института, принимавших участие в проведении экспериментов, обсуждении результатов и оформлении данной работы.