Переработка хлорорганических отходов по технологии аэрозольного нанокатализа в вибросжиженном слое

 В настоящее время одной из приоритетных задач промышленной экологии является квалифицированная переработка хлорорганических отходов (ХОО). Существующие методы, предлагаемые в настоящее время для решения этой проблемы, обладают наряду с достоинствами существенными недостатками. Поэтому для эффективного решения проблемы ХОО постоянно разрабатываются и предлагаются новые технологии. Задачи обезвреживания или утилизации промышленных ХОО можно решить, используя технологию аэрозольного нанокатализа (AnC). Она является принципиально новым способом проведения гетерогенно-каталитических процессов. Основные отличия AnC от традиционного катализа – отказ от носителя и применение каталитической системы, состоящей из псевдо- или виброожиженного слоя инертного материала и аэрозоля частиц катализатора размером 8–100 нм. Количество потребляемого катализатора снижается до 1–10 г/м3р.об. В качестве катализаторов применяются нетоксичные доступные вещества, с решением проблемы термостойкости и прочности. 

Процесс оксидегидрохлорирования (ОДГХ) аэрозольным нанокатализом в вибросжиженном слое (AnCVB) предложен как экологически эффективный метод переработки ХОО с утилизацией связанного хлора. Лабораторные исследования по изучению процесса ОДГХ проводятся в виброреакторе смешения. В качестве модельного сырья в данной работе используется 1,2-дихлорэтан (1,2-ДХЭ) как один из основных компонентов отходов производства винилхлорида. Исследовался процесс на катализаторах Fe2O3 и CuO при 500-6000С. При этом протекают реакции полного и парциального окисления 1,2-ДХЭ и промежуточных продуктов. Весь хлор сырья связывается в HCl, который возможно возвращать в производственный цикл. Основная реакция:

При этом обеспечивается отсутствие в продуктах токсичных веществ, содержание СО не более 20 мг/м3. 

Найдены значения энергии активации процесса ОДГХ 1,2-ДХЭ для катализаторов Fe2O3 и CuO (85 и 72 кДж/моль соответственно). Для эффективного проведения исследуемого процесса с утилизацией хлора в виде HCl рекомендуется проводить процесс на Fe2O3  при 6000С, поскольку термодинамическим расчетом равновесных составов показано, что лишь начиная с этой температуры в продуктах реакции исключается содержание Cl2. Этот факт также подтвержден экспериментально (см. табл).