学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

四氯化碳无害化处理研究

作　者: 苏爱英
导　师: 郭成；张跃
学　校: 南京工业大学
专　业: 应用化学
关键词: 四氯化碳硫磺气液反应气相反应色谱法正交实验设计 STATISTICA
分类号: O613.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 207次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

四氯化碳在常温下是一种无色透明易挥发的液体,性质稳定,有很强的化学惰性。四氯化碳若不经任何处理直接排放到大气中,在紫外线照射下,产生氯自由基,一个氯原子可破坏10 万个臭氧分子。目前在南极上空的臭氧空洞,已经引起人们的高度重视。联合国于1987 年通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》及其修正案,制订相关政策来保护臭氧层物质。四氯化碳作为一种消耗臭氧层物质,其向大气的排放量必然要受到严格控制,因此四氯化碳的转化和破坏研究就显得尤为重要。目前国内外破坏四氯化碳的途径主要包括催化加氢制氯仿、高温焚烧破坏、缩合制备四氯乙烯等。催化加氢法缺点是催化剂成本高,利用率低,对反应设备腐蚀严重;高温焚烧处理后的尾气中含有光气,会引起二次污染;制四氯乙烯,条件要求苛刻,成本高。其它的处理方法如微生物法、光降解法等都不适用于工业生产。对四氯化碳进行无害化探索研究,选择两种方案进行对比。四氯化碳碱处理法最终得到的产率不超过40%,且成本高,产物附加值低,不利于工业化生产。本论文在传统工艺的基础上进行创新性研究,采用一种新颖的合成路线使四氯化碳和硫磺在常压下高温反应,产物只有二硫化碳和氯化硫,无光气和其它长链化合物产生,比较有利于工业生产。目前国内外从事此研究的人甚少,本论文主要研究了此方法的可行性,设计了气液反应过程和气相反应过程,并优化了实验条件。用气相色谱法对产物进行定性和定量分析,确定最佳的分析条件。在气液反应探索实验中,首先确定各影响因素对四氯化碳转化率的影响,包括反应温度、硫磺与四氯化碳的摩尔比、四氯化碳的流速、催化剂等因素,并设计了正交实验,确定较合理的反应工艺为:反应温度400℃,四氯化碳的流速0.2g/min,硫磺与四氯化碳的摩尔比12∶1,选用铁粉和玻璃填料复合催化体系。在此基础上进行了气相反应的研究,硫磺和四氯化碳的蒸气进入自制的盘管反应器中反应,改变各因素的参数,考察四氯化碳转化率的变化,并设计了正交实验,确定了较为合理的工艺路线,反应温度550℃,硫磺与四氯化碳的摩尔比12∶1,反应时间25min。高温常压气相反应是本论文的闪光点,最终得到的四氯化碳

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章绪论  10-22
  1.1 四氯化碳的物化性质  10
  1.2 四氯化碳对大气臭氧层的破坏  10-12
    1.2.1 臭氧破坏的危害  11
    1.2.2 破坏原理  11-12
  1.3 CT 的主要破坏途径和转化  12-20
    1.3.1 催化加氢法  12-13
    1.3.2 CT 的醇解  13-14
    1.3.3 CT 碱处理法  14-15
    1.3.4 CT 与化合物反应  15-16
    1.3.5 CT 焚烧法  16-17
    1.3.6 CT 降解法  17-18
    1.3.7 其它处理方法  18-20
  1.4 国内CT 破坏方法比较  20
  1.5 本论文研究意义  20-22
第二章 CT 无害化处理探索研究  22-32
  2.1 实验方法初探  22-25
    2.1.1 CT 碱处理  22-25
    2.1.2 CT 与硫磺反应  25
  2.2 实验内容  25-29
    2.2.1 硫磺性质  25-29
    2.2.2 实验设计  29
  2.3 化学热力学计算  29-32
第三章气液反应研究  32-53
  3.1 气液反应过程  32-33
  3.2 气液反应类型  33
  3.3 实验流程  33-34
  3.4 实验仪器与试剂  34-35
    3.4.1 实验仪器  34-35
    3.4.2 实验试剂  35
  3.5 反应器设计  35-37
  3.6 实验装置图  37-38
  3.7 操作步骤  38
  3.8 分析方法  38-41
    3.8.1 分析条件确定  38-39
    3.8.2 定性分析  39
    3.8.3 定量分析  39-40
    3.8.4 相对校正因子的测定  40-41
  3.9 实验结果与讨论  41-47
    3.9.1 温度对反应的影响  41-43
    3.9.2 硫磺与CT 的摩尔比对反应的影响  43-44
    3.9.3 CT 的流速对反应的影响  44-45
    3.9.4 不同催化剂对反应的影响  45-46
    3.9.5 氮气吹CT 与真空系统自吸CT 两种动力方式的对比  46-47
  3.10 正交实验设计及处理结果  47-53
    3.10.1 正交实验设计  47-48
    3.10.2 正交实验结果处理  48-53
第四章气相反应研究  53-64
  4.1 气相反应  53
  4.2 气相反应器的设计  53-54
  4.3 实验流程及设备  54-55
    4.3.1 实验流程图  54
    4.3.2 实验设备  54-55
  4.4 实验部分  55-56
    4.4.1 实验原料  55
    4.4.2 实验装置图  55
    4.4.3 实验步骤  55-56
    4.4.4 实验分析方法  56
  4.5 实验结果与讨论  56-59
    4.5.1 温度对反应的影响  56-57
    4.5.2 硫磺与CT 的摩尔比对反应的影响  57-58
    4.5.3 反应时间对反应的影响  58-59
  4.6 正交实验设计及结果处理  59-64
    4.6.1 正交实验设计  59-60
    4.6.2 正交实验结果处理  60-64
第五章结论  64-65
参考文献  65-69
成果  69-70
致谢  70

四氯化碳无害化处理研究

内容摘要

全文目录

相似论文