Реферат на тему Жидкофазное окисление древесного угля.

Содержание:

Введение 2
1. Окисленный уголь 3
2. Неполное окисление твердых горючих ископаемых в мягких условиях 7
3. Получение углеродных сорбентов 10
4. Окисление активных углей перекисью водорода 14
Заключение 20
Список использованной литературы 21

Введение:

В настоящее время перед лесопромышленным комплексом достаточно остро стоит проблема безотходных технологий. Одним из решений является термохимическая переработка отходов лесопиления с получением ценных продуктов на базе древесного угля.
Это направление ранее сдерживалось проблемой экологической опасности производства, которая в последнее время успешно решена. Производство древесного угля на территории РФ развивается высокими темпами. Одним из перспективных направлений переработки древесного угля является получение модифицированных продуктов с развитой нанопористой структурой, в частности – окисленного угля.[2, c. 21]

Заключение:

Углеродные сорбенты находят широкое применение в различных отраслях промышленности, где они используются и как катализаторы, и как поглотители. Для придания сорбентам необходимых физико-химических свойств (определенной пористой структуры, содержание поверхностных функциональных групп) часто используют модифицирование методом окисления. Например, обработка углеродных материалов кислородом воздуха при повышенной температуре приводит к окислению поверхности с образованием различных функциональных групп, значительная часть которых имеет кислотный характер. Также окисленная углеродная поверхность может быть получена и при воздействии других окислителей – азотной кислоты, озона, гипохлорита натрия, перманганата калия и т.п.
По результатам эксперимента можно сделать вывод, что наиболее рационально проводить окисление при температуре 2400С. При этом получен продукт с величиной СОЕ более 2мг-экв./г при обгаре около 50%.

Фрагмент текста работы:

1. Окисленный уголь

Под окисленным углем понимают такую твердоуглеродную форму, которая соединена с кислородсодержащими функциональными группами на поверхностном разделе. В промышленном производстве окисленного угля используют разнообразную сырьевую базу: ископаемый уголь (бурый или каменный) и растительный уголь. Древесный уголь всегда имел превосходство над минеральным углем, в частности он обладает развитой пористой структурой, что способствует ускорению активационных и окислительных процессов угля и соответственно получаем больший выход продукта имеющего высокую сорбционную емкость.
Поверхность окисленного угля покрыта разнообразными кислородсодержащими функциональными группами. Кроме того те группы которые имеют кислотное свойство, обладают разной химической природой а значит различной ионизирующей способностью в водном растворе. В связи с этим окисленный уголь уже выступает как полифункциональный катионообменник имеющий широкий диапазон варьирования кислотности, которые делают его способным к ионному обмену протогенной группы. Изучая поверхность окисленного углеродного сорбента, был обнаружен ряд различных веществ, относящимся к самым разнообразным группам: карбоксильная группа, лактонная и лактольная структуры, те в свою очередь, в определенных условиях, преобразовываются в карбоксильную группу, фенольную и спиртовой гидроксил, карбонил (карбоксилы, хиноидные, альдегидные, кетонные), гидроперекисную группы.[1, c.133]
По причине того, что поверхность окисленных углей покрыта кислотными группами, водородные катионы свободно могут замещаться металлическими катионами. Причем все это сопровождается процессом эквивалентности ионного обмена (при учете поправки на сорбционный процесс анионов на не окисленных участках углей), но ионная сорбция, в частности тех ионов, которым присуще комплексообразование, явление эквивалентности не свойственно, это можно объяснить наличием необменной катионной сорбции из частично поглощенной закомплексованной формы. Окисленный уголь, взаимодействуя с различными металлическими катионами, вызывает не только ионный водородный обмен на катионы, но и образуются поверхностные комплексы различной степени прочности, которые обладают функциональными группами, являющимися лигандами, такие характерные особенности связаны с наличием кислотной группировки на поверхностной границе раздела окисленного угля, каждая группировка в свою очередь обладает координационно-ненасыщенными кислородными атомами, благодаря чему электроны значительно легче перемещаются в цепи. При наличии таких обстоятельств, обусловленных характерными особенностями, катионный обмен на поверхности окисленного угля явно отличается от такого же процесса, но с другими ионитами.