Исследование процессов разложения парогазовых смесей органических соединений в барьерном разряде

Введение 6
Глава 1. Литературный обзор 8
1.1. Загрязнение атмосферы летучими органическими соединениями 8
1.2. Объект исследований – 2,4-дихлорфенол 11
1.3. Методы очистки отходящих газов от ЛОС 13
1.3.1. Термическое окисление 13
1.3.2. Каталитическое окисление 13
1.3.3. Биологические методы очистки 15
1.3.4. Сорбционные методы 15
1.4. Метод химии высоких энергий для очистки газовой смеси от летучих органических соединений 17
1.4.1. Плазменно-каталитический метод для очистки газовой смеси от ЛОС 17
1.4.2. Выбор катализаторов в плазменно-каталитическом методе очистки газовых смесей от легко летучих органических соединений 19
Глава 2. Методика экспериментальных исследований 23
2.1. Описание экспериментальной установки 23
2.2. Методики определения концентрации хлорорганических соединений и продуктов их трансформации в диэлектрическом барьерном разряде 25
2.2.1. Методика определения 2,4 ДХФ в газовой фазе 25
2.2.2 Определение концентрации CO и CO2 26
2.2.3. Определение концентрации хлорид-ионов 27
2.2.4. Методика изготовления катализатора 27
Глава 3. Результаты и обсуждение 30
Выводы 38
Список литературы 39

Весь текст будет доступен после покупки

На сегодняшний день в результате возросшей антропогенной деятельности, во всех компонентах окружающей среды стали присутствовать хлорированные летучие органические соединения (ХОС), которые характеризуются высокой устойчивостью к естественным процессам разложения. Многие соединения этого класса обладают мутагенными и канцерогенными свойствами, а также способны вызывать острые и хронические заболевания у человека.
Одним из возможных путей решения данной проблемы является использование методов химии высоких энергий для очистки парогазовых смесей (ПГС), в частности, методов низкотемпературной плазмы. Данный метод позволяет достигать высоких степеней очистки при достаточно простом технологическом оформлении и в отсутствии использования химических реагентов, так как очистка в основном происходит за счет активных частиц, образующихся в разрядной зоне, УФ-излучения и тепла.
Наиболее перспективным и малоизученным направлением развития плазмохимических систем защиты окружающей среды является возможность их совмещения с каталитическими технологиями. Совмещенные плазма-каталитические системы (СПКС) позволяют достигать более высоких степеней очистки при меньших энергетических затратах. Подобные системы очистки ПГС являются новыми и малоизученными, особенно кинетика и механизмы трансформации, поэтому исследование деструкции ХОС в СПКП, является актуальной и важной задачей.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Литературный обзор
1.1. Загрязнение атмосферы летучими органическими соединениями
Загрязнение воздуха является одной из самых серьезных экологических угроз для здоровья человека [1].
Стремительный рост масштабов производственной деятельности, наблюдавшийся с начала периода европейской индустриализации XVIII –XIX вв., в совокупности с высокой динамичностью воздушной среды, обусловил столь же стремительное расширение участков, в которых проявления последствий загрязнения атмосферы достигли значимого уровня [1].
Загрязнение атмосферы происходит одновременно в виде нескольких процессов, в которых природа агентов принципиальна отличается. К наиболее значимым из них, достигшим к настоящему времени глобальных масштабов или закономерно приближающимся к ним, следует отнести следующие формы загрязнения:
• радиоактивное;
• механическое (аэрозольное);
• химическое;
• тепловое (энергетическое);
• вторичное, агенты которого образуются в ходе физико-химических процессов, протекающих под воздействием техногенных факторов непосредственно в атмосфере [1].
Одним из самых опасных является химическое загрязнение атмосферы, т.е. поступление в нее химически активных веществ. Источники и агенты данного вида загрязнения весьма многочисленны и разнообразны. Уже в начале ХХ века данный вид техногенного воздействия приобрел глобальные масштабы. Присутствие вредных веществ в воздухе стало отмечаться повсеместно [1].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Суздалева, А. Л. Глобальное загрязнение атмосферы и возможные пути его предотвращения / А. Л. Суздалева, С. В. Горюнова // MagyarTudomanyosJournal. – 2020. – № 47(47). – С. 3-8.
2. Ломова, О. А. Загрязнение воздуха летучими органическими соединениями / О. А. Ломова, А. А. Кирилов // E-Scio. – 2023. – № 4(79). – С. 348-356.
3. Козлов, Александр Анатольевич. Возможности диэлектрического барьерного разряда атмосферного давления как инструмента очистки парогазовых смесей: на примере 2,4-дихлорфенола и 1,4-дихлорбензола: диссертация ... кандидата химических наук : 03.02.08 / Козлов Александр Анатольевич; [Место защиты: ФГБОУ ВО «Ивановский государственный химико-технологический университет»]. - Иваново, 2020. - 132 с. : ил.
4. Helmig, D. Volatile organic compounds in the global atmosphere / D. Helmig, J. Bottenheim, I. E. Galbally et al. // Eos, Transactions American Geophysical Union. – 2009. – Vol. 90. – №. 52. – P. 513–514.
5. Mohanty, S. DBD non-thermal plasma for decomposition of volatile organic compounds / S. Mohanty, A. K. Das, S. P. Das // Chemical Science Review and Letters. – 2015. – Vol. 4. – №. 15. – P. 889–911.
6. Lucattini, L. A review of semi-volatile organic compounds (SVOCs) in the indoor environment: occurrence in consumer products, indoor air and dust / L. Lucattini, G. Poma, A. Covaci et al. // Chemosphere. – 2018. – №. 201. – P. 466–482.
7. Padhi, S. K. Biological oxidation of gaseous VOCs–rotating biological contactor a promising and eco-friendly technique / S. K. Padhi, Sh. Gokhale // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2014. – Vol. 2. – №. 4. – P. 2085–2102.
8. Bari, M. A. Ambient volatile organic compounds (VOCs) in Calgary, Alberta: Sources and screening health risk assessment / M. A. Bari, W. B. Kindzierski// Science of The Total Environment. – 2018. – Vol. 631. – P. 627–640.
9. Huang, B. Chlorinated volatile organic compounds (Cl-VOCs) in environment – sources, potential human health impacts, and current remediation tech- nologies/ B. Huang, Ch. Lei, Ch. Wei, G. Zeng // Environment international. 2014. – Vol. 71. – P. 118–138.
10. Du, C. Plasma Purification of Halogen Volatile Organic Compounds / Ch. Du,Y. Huang, X. Gong, X. Wei // IEEE Transactions on Plasma Science. – 2018. Vol. 46. – №. 4. – P. 838–858.
11. Pohanish, R. P. Sittig's handbook of toxic and hazardous chemicals and carcinogens. – William Andrew, 2017.
12. Olaniran, A. O. Chlorophenols and other related derivatives of environmental concern: properties, distribution and microbial degradation processes / A. O. Olaniran, E. O. Igbinosa // Chemosphere. – 2011. – Vol. 83. – №. 10. – P. 1297–1306.
13. Majumder, P. S. Removal of chlorophenols in sequential anaerobic–aerobic reactors / P. S. Majumder, S. K. Gupta // Bioresource technology. – 2007. – Vol. 98. – №. 1. – P. 118–129.
14. Тюканова, К.А. Кинетические закономерности деструкции паров 2,4-дихлорфенола в диэлектрическом барьерном разряде / К. А. Тюканова, А.А. Гущин, Т.В. Извекова и др. // В сборнике: Молодая мысль: наука, технологии, инновации. Материалы XII (XVIII) Всероссийской научно- технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. Братск, 2020. С. 125-129.

Весь текст будет доступен после покупки