Синтез пероксида кальция из дистиллерной жидкости.

ВВЕДЕНИЕ 5
1 Литературный обзор 7
1.1 Общие сведения о пероксиде кальция 8
1.2 Дистиллерная жидкость как сырье для химического синтеза 20
1.3 Теоретическое обоснование возможности использования дистиллерной жидкости для получения пероксида кальция 26
2 Экспериментальная часть 29
2.1 Лабораторные испытания 29
3 Результаты исследований и их обсуждение 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 47
ПРИЛОЖЕНИЕ А 54

Весь текст будет доступен после покупки

Сода кальцинированная (т.е. прокаленная, безводная) Na2CO3 является традиционным продуктом, имеющим многолетнюю историю производства и потребления. Трудно назвать какую-либо отрасль современной промышленности, где бы не применялся этот продукт. Самыми крупным потребителями кальцинированной соды являются химическая и металлургическая промышленности.
В настоящее время мировое производство кальцинированной соды основывается на четырех способах ее получения. Первым по значимости является аммиачный способ. Второй способ – это получение кальцинированной соды из природного содосодержащего сырья. Третий способ – это комплексная переработка нефелинов на глинозем, кальцинированную соду, поташ и цемент. Четвертый способ заключается в карбонизации гидроксида натрия в карбонат.
Аммиачный способ имеет ряд преимуществ. Сырье необходимое для осуществления способа является недорогим, широко распространенным и легко добываемым. Реакции осуществляются при невысоких температурах и близких к атмосферному давлению. Способ хорошо изучен, технологические процессы отлажены и устойчивы. Получаемая кальцинированная сода имеет высокое качество при сравнительно низкой себестоимости.
Однако аммиачному способу присущи и серьезные недостатки. Основной недостаток – это низкая степень использования исходного сырья, что ведет к образованию большого количества высокоминерализованного водного раствора, так называемой дистиллерной жидкости. На одну тонну произведенной соды образуется 9-10 м3 дистиллерной жидкости. Это обстоятельство порождает проблему поглощения земельных участков под так называемые шламонакопители «Белые моря» и минерализации природных водоемов. Этот недостаток аммиачного способа получения соды становится все более существенным.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературный обзор

Наиболее вредным и объемным отходом производства кальцинированной соды аммиачным способом является дистиллерная суспензия, образующаяся в количестве 8-10 м3 на 1 т соды. Это предопределено самой технологией, по которой невозможно достичь полного использования сырья. Дистиллерная суспензия представляет собой раствор хлоридов кальция и натрия, гидроксида и сульфата кальция с общим массовым содержанием компонентов 15-16 % [1].
В настоящее время отходы содового производства полностью сбрасываются в шламонакопители (так называемые «белые моря»), занимающие сотни гектаров земельных угодий и требующие для своего строительства и содержания очень больших капитальных затрат [2]. Кроме того, систематическое накопление жидкости создает дополнительный напор на противофильтрационный экран, что увеличивает ее инфильтрацию из накопителя. При этом возникает угроза загрязнения подземных вод в районе шламонакопителей и попадания вредных веществ в источники водоснабжения, в том числе и питьевого, что может нанести необратимый ущерб как окружающей среде, так и здоровью человека [3].
Основным способом снижения количества хлоридных отходов содового производства является их переработка с получением товарных продуктов. В настоящее время существуют следующие направления в решении проблемы утилизации отходов: получение из дистиллерной жидкости хлоридов кальция и натрия; применение дистиллерной жидкости в нефтегазодобывающей промышленности; использование шлама для получения мелиоранта, гидроксида кальция, бесцементого вяжущего и других продуктов. Однако расширение объемов такого способа переработки дистиллерной суспензии сдерживается ограниченным потреблением данных продуктов в народном хозяйстве [4].
Одним из перспективных способов утилизации дистиллерной жидкости может быть ее использование в качестве сырья для получения пероксида кальция, который широко применяется во многих отраслях народного хозяйства: пищевой, медицинской, косметической, резинотехнической, кабельной, бумажной, лакокрасочной, химической, в производстве пластмасс и полимеров, в сельском хозяйстве [5].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Зайцев В.А. Утилизация отходов содового производства / В. А. Зайцев. – М.: Химия, 2015. – 245 с.
2. Иванова С.К. Пероксид кальция: свойства и применение / С. К. Иванова // Журнал прикладной химии. – 2021. – Т. 94, № 3. – С. 45–52.
3. Кутепов А.М. Технология содового производства / А. М. Кутепов. – СПб.: Химиздат, 2010. – 320 с.
4. Петров Г.С. Экологические проблемы химических производств / Г. С. Петров. – Екатеринбург: УрО РАН, 2018. – 178 с.
5. Смирнов Д.В. Переработка дистиллерной жидкости / Д. В. Смирнов // Экология и промышленность России. – 2020. – № 5. – С. 12–18.
6. Лидин Р.А. Химические свойства неорганических веществ: учебное пособие / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 2008. – 480 с.
7. Макаров С.З., Григорьева Н.К. // Изв. АН СССР. ОХН. – 1954, с. 598-603.
8. Авербух Б.Д. Кинетика диссоциации и восстановления легко диссоциирующих окислов: Автореф… канд. хим. наук, – Свердловск: УФАН, 1948.
9. Авербух Б.Д., Чуфаров Г.И. // Журнал общей химии. – 1951, т. 21, с. 629-633.
10. Павлюченко М.М., Рубинчик Я.С. // Журнал физической химии. – 1958, т.32, с. 848-855.
11. Рубинчик Я.С. Исследование кинетики разложения перекисей бария и кальция и их взаимодействия с водородом и углекислым газом: Автореф... канд. хим. наук, - Минск: БГУ, 1953.
12. Brosset C., Vannerberg N.G. // Nature (London) - 1956, vol. 177, N 4501, p. 238.
13. Вольнов И.И., Чамова В.Н. // Журнал неорганической химии. - 1958, т.2, с. 1474-1478.

Весь текст будет доступен после покупки