Процесс электрохимической деструкции с каталитическим окислением органических примесей осуществляют двумя методами: введением в электродное пространство вместе с потоком жидкости подвижного или гранулированного неподвижного катализатора и введением катализатора в поток после электролиза в специальном реакторе.[ ...]
Преимуществом первой схемы является возможность многократного использования хлорид-иона в том же реакторе, поскольку атомарный кислород немедленно вступает в реакцию окисления из-за своей термодинамической неустойчивости, а хлорид-ион опять разряжается на аноде и образует активный хлор. Концентрация хлорид-ионов в растворе остается почти неизменной, хотя они непрерывно участвуют в окислительно-восстановительных процессах, благодаря чему увеличивается общий выход активного хлора. Используя подвижные катализаторы, в поток жидкости обычно вводят металлы переменной валентности в воде легкораст-воряющихся солей или гидроксидов. Таким же образом используются порошкообразные активированные угли.[ ...]
Для очистки различных категорий сточных вод расход катализаторов по активному веществу достигает 40 кг/м3 [а. с. 1011548 (СССР), 16, 68, 109, 118], поэтому если катализаторы не возвращать повторно в цикл очистки, то себестоимость обработки жидкости будет высокая. Снизить себестоимость можно созданием дополнительных узлов улавливания и регенерации катализаторов, что, в свою очередь, усложняет технологическую схему.[ ...]
Основным недостатком этого метода является разрушение активного слоя анодных пластин, выполненных с применением неблагородных металлов. В последнее время, как уже было сказано, для электролиза рекомендуются аноды на титановой основе с покрытиями из оксидов кобальта и марганца, магнетита и других металлов. Обычно эти покрытия слабо связаны с титановой основой, из-за чего создается значительное сопротивление переходного слоя между основой и покрытием.[ ...]
При попадании в покрытие атомарный кислород, образующийся при восстановлении активного хлора, может достигать титановой основы, окислять ее и увеличивать сопротивление переходного слоя. Анод начинает нагреваться, и вследствие разницы коэффициентов температурного расширения титановой основы и оксидного покрытия происходит расслоение и разрушение активного слоя. Постепенно анод выходит из строя [121], поэтому введение катализатора в межэлектродное пространство по вышеуказанным причинам нежелательно.[ ...]
По второму варианту катализ осуществляется в отдельном реакторе. В этом случае электролизер может служить для минерализации легкоокисляемых органических загрязнений и получения активного хлора в необходимом количестве. Катализ в отдельном реакторе можно проводить как с растворенным, так и с гранулированным катализатором. Растворенные и мелкодиспергирован-ные катализаторы также требуют улавливания и возврата. Процесс технологически проще выполняется с гранулированными катализаторами. Известны два основных варианта контакта гранулированной загрузки с потоком жидкости — в виде насыпных устройств и в виде взвешенного слоя.[ ...]
Данные химической технологии свидетельствуют, что наиболее эффективным является контакт во взвешенном слое катализатора. Следует учесть, что окислительно-восстановительные реакции могут протекать по радикально-цепному механизму. Длина цепи радикально-цепных реакций в растворах кислородных соединений хлора небольшая, поэтому необходимо стремиться к уменьшению слоя обрабатываемой жидкости. Этому в определенной мере способствует неподвижный слой гранулированного катализатора, обеспечивающий высокую турбулизацию потока жидкости.[ ...]
И. Е. Флис [107] установил, что в гипохлоритных растворах каталитически образующийся атомарный кислород интенсивно взаимодействует с трудноокисляемыми органическими соединениями. Выделение кислорода в атмосферу уменьшается, а скорость восстановления гипохлорита при этом почти такая же, как и в отсутствие органики. В качестве катализаторов в исследованиях использованы свежеосажденная окись кобальта и хлорид кобальта.[ ...]
Реакции (4.64) и (4.65) могут идти параллельно, каждая из которых в конечном итоге сопровождается подкислением раствора, что в действительности имеет место.[ ...]
Вернуться к оглавлению