Реферат: Новый углеродный катализатор для химических процессов - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Новый углеродный катализатор для химических процессов

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 14 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Новый углеродный катализатор для химических процессов

Ю. В. Суровикин, В. Ф. Суровикин, М. С. Цеханович, В. А. Лихолобов

В настоящее время практически не осталось ни одной области мирового хозяйства, где бы ни использовались пористые углеродные материалы. Одним из направлений их промышленного применения являются химические производства, в которых углерод может использоваться как катализатор или носитель катализатора. При этом в ряде химических процессов (синтез фосгена, хлористого сульфурила, хлорорганических соединений, оксосоединений т.д.) на развитой углеродной поверхности с участием высокоактивных химических реагентов (галогены, кислород, и др.) происходит образование побочных продуктов реакции, что существенно сокращает срок эксплуатации углеродных материалов, осложняет процесс выделения основных продуктов и неблагоприятно сказывается на экологической обстановке.

Для решения этой проблемы необходимы стойкие к воздействию агрессивных сред высокопористые материалы с повышенной механической прочностью. Существующие технологии не могут обеспечить получения таких активных углей на базе растительного и каменноугольного сырья. В этой связи актуален целенаправленный синтез пористых углеродных материалов специального назначения, как носителей, так и катализаторов для химических и нефтехимических процессов, протекающих в жестких условиях. Примером такого целенаправленного синтеза является разработанный в институте процесс получения нового пористого углерод-углеродного материала на основе дисперсного и пиролитического углерода [1—3].

Оригинальность разработанного пористого углерод-углеродного материала состоит в использовании двух структурных модификаций графитоподобных материалов (сажи и пироуглерода), имеющих близкую кристаллографическую структуру, но значительно отличающихся по реакционной способности по отношению к различным реагентам. За счет этого в процессе активации из углерод-углеродного композита происходит селективное удаление наиболее реакционного углерода (сажи) и формирование развитой пористой структуры. Имея пиролитическую природу, новый пористый углеродный материал значительно превосходит обычные активированные угли по главным параметрам — доли мезопор, механической, термической и химической стойкости, низкому уровню неуглеродных примесей. При этом основная доля мезопор, составляющих до 80% от общего объема, приходится на поры с размером от 2 до 10 нм.

В результате многолетних научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в институте создана уникальная, не имеющая мировых аналогов опытно-промышленная технология получения новых углерод-углеродных материалов различного назначения. Технология синтеза пористого углерод-углеродного материала представляет собой многостадийный процесс, основными стадиями которого являются: генерация из углеводородов нанодисперсного углерода заданной морфологии; формирование нанодисперсного углерода в сферические образования; пиро-литическое уплотнение гранул нанодисперсного углерода; активация уплотненных пироуглеродом гранул нанодисперсного углерода. Свойства конечного продукта формируются на всех стадиях реализуемого процесса в зависимости от технологических параметров и приемов каждой из них [4—6].

К настоящему моменту накоплен определенный объем знаний о технологии получения и применении новых пористых углерод-углеродных материалов [7— 8]. При этом проведенные исследования выявили его высокие эксплуатационные качества. Одним из ярких примеров проявления этих качеств является применение нового пористого углерод-углеродного материала в качестве катализатора синтеза фосгена.

Несмотря на чрезвычайную токсичность и опасность, фосген широко применяется в производстве важных для жизнедеятельности человека полимеров, таких как поликарбонаты, полиуретан, полиамиды, а также фармацевтических и агрохимических продуктов.

Мировое производство фосгена составляет свыше 4 млн т/год. Традиционными катализаторами получения фосгена являются углеродные материалы на основе скорлупы кокосового ореха с удельной поверхностью более 1000 м2/г. Однако, несмотря на высокую избирательность углеродного катализатора, в этом процессе образуются небольшие количества (до 500 ррт) побочных хлоруглеродных соединений (преимущественно СС14). При этом единственным значимым источником СС14 является непосредственное хлорирование углеродного катализатора. Учитывая масштабы производства фосгена, снижение количества или полное устранение побочных продуктов (СС14) становится важной экологической задачей.

Для проведения промышленных испытаний на одном из заводов (Chambers Works) корпорации Du-Pont был разработан новый катализатор, который имел следующие характеристики: диаметр гранулы округлой формы 2,0—3,2 мм (не менее 80%(масс.)); удельная поверхность по БЭТ 350—450 м2/г; объем пор размером менее 150 нм 0,53—0,67 см3/г; механическая прочность на раздавливание не менее 50 кг/см2; содержание золы не более 1%; содержание на поверхности кислородсодержащих функциональных групп не менее 0,1 ммоль/г; рентгеноструктурные параметры: межслоевое расстояние а?002 0,344— 0,352 нм; размеры ОКР (La x Lc) (3—6) х (3—7) нм.

Новый катализатор совместно с традиционным, на основе кокосовой скорлупы, подвергся сравнительным испытаниям по специально разработанной методике с использованием термогравиметрического анализа [9]. Процедура проверки позволила оценить по потере веса устойчивость катализатора на воздухе в широком диапазоне температур от 125 до 500 °С. Было установлено, что новый катализатор практически не подвергся окислению (остаток углерода от 99,52 до 98,37%), почти полностью сохранив параметры пористой структуры, в то время как от промышленного катализатора получения фосгена осталось после окисления при температуре 500 °С всего 2,4%. В масштабе лабораторной установки при синтезе фосгена была получена хорошая корреляция между потерей веса катализатора и концентрацией СС14 в продуктах реакции. Уровень содержания СС14 в продуктах реакции с применением нового катализатора был на порядок ниже, чем у промышленного углерода из кокосовой скорлупы и составил около 50 ррм.

Промышленные испытания нового углеродного катализатора при синтезе фосгена подтвердили его высокую эффективность. После года работы катализатор не потерял своей активности. Регулярный анализ отходящего газа промышленного реактора показал, что уровень образования СС14 реально составлял менее 50 ррм. После 2 лет полномасштабной эксплуатации катализатор продолжал работать с прежней эффективностью.

Применение нового катализатора на заводах корпорации DuPont привело к значительному сокращению остановок процесса, позволило избежать дополнительных капиталовложений (около 2 млн долларов) на установление контроля за выбросами в окружающую среду и сократило ежегодные эксплуатационные расходы (до 300 тыс. долларов в год). В настоящее время материал успешно применяется в промышленности в качестве катализатора синтеза фосгена на заводах DuPont и General Electric, а также Davy Process Technology (Switzerland) AG.

Список литературы

1. Суровикин В.Ф. Тр. Межд. (4-го нац.) симп. «Адсорбция и хроматография макромолекул». М.: изд. ПАИМС, 1994, с. 104-109.

2. Авт. свид. СССР № 1085186, 1983.

3. US Patent № 4.978.649, 1990.

4. Гусева З.П., Суровикин Ю.В., Цеханович М.С. и др. В сб.: Разработка и исследование углеродных конструкционных материалов. М.: Металлургия, 1988, с. 16—21.

5. Суровикин Ю.В. Мат. III Всес. семинара «Адсорбция и жидкостная хроматография эластомеров». Сб. научи, трудов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1992, с. 217-224.

6. Суровикин Ю.В. Тр. Межд. (4-го нац.) симп. «Адсорбция и хроматография макромолекул». М.: изд. ПАИМС, 1994, с. 142-145.

7. Суровикин Ю.В., Суровикин В.Ф. Сб. тез. докл. 3 Межд. конф. «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технологии», 13—14 октября 2004. М.: МГУ им. Ломоносова, с. 216—217.

8. Суровикин В.Ф., Суровикин Ю.В., Цеханович М.С. Сб. тез. докл. 3 Межд. конф. «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технологии», 13—14 октября 2004. М.: МГУ им. Ломоносова, с. 217—218.

9. Abrams L., Cicha W. V., Manner L.E., Subramoney S. A New Catalyst for Old Process, Driven by Environmental Issues. El-sevier, 2000, p. 455—460.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.chem.msu.su/



1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Единогласие - это не когда все заодно, а когда всем всё равно.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Новый углеродный катализатор для химических процессов", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru