Окисление пероксидом водорода

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 14Следующая ⇒

Пероксид водорода используют для окисления нитритов, альдегидов, фенолов, серосодержащих отходов, активных красителей, а также цианидов.

Основная химическая реакция, протекающая при окислении цианидов Н₂O₂ следующая: CN^-+H₂O₂ = CNO^-+H₂O.

Например, цианид натрия окисляется пероксидом водорода по схеме:

NaCN + 2Н₂O₂ → NaCNO + Н₂O

Оптимальное значение рН для этих реакций — 10-11. Комплексные цианиды окисляются пероксидом водорода быстрее и легче простых цианидов. Окисление цианидов каталитически ускоряется в присутствии соединений меди.

Используя, катализаторы (Fe²⁺, Сu²⁺, Mn²⁺, Со²⁺, Cr²⁺, Ag⁺), можно также ускорить процессы окисления вышеперечисленных органических веществ пероксидом водорода.

2.2.3. Окисление кислородом воздуха

Кислород используется для очистки сточных вод целлюлозных, нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. Окисление гидросульфидной и сульфидной серы протекает через ряд последовательных стадий:

S²⁺ → S⁰ → S₂O₆ → S₂O₃^2- → SO₃^2- → SO₄^2-

Метилмеркаптан в водных растворах под действием кислорода воздуха также окисляется постадийно:

СН₃SН → СН₃SSСН₃ → СН₃SO₂Н → СН₃SО₃Н

Окисление кислородом воздуха может быть использовано для очистки от железа как природных, так и производственных сточных вод.

При аэрировании происходит окисление двухвалентного железа в трехвалентное

4Fе²⁺ + О₂ + 10Н₂O → 4Fе(ОН)₃↓. + 8H⁺.

Если железо присутствует в воде в виде бикарбоната закисного железа, то реакция окисления двухвалентного железа и гидролиз протекают в соответствии со следующим уравнением:

4Fе(НСО₃)₂ + О₂ + 2Н₂O → 4Fе(ОН)₃↓. + 8СO₂↑

Вместо кислорода воздуха для перевода Fe²⁺ в Fe³⁺ можно использовать и другие окислители, например хлор и перманганат калия.

Озонирование

Процессы озонирования применяют для очистки сточных вод от фенолов, нефтепродуктов, сероводорода, соединений мышьяка, ПАВ, цианидов, красителей, ароматических углеводородов, пестицидов и др. Одновременно с очисткой обеспечивается обесцвечивание воды, устранение привкусов и запахов и обеззараживание. Озон подают в сточную воду в виде озоно-воздушной или озоно-кислородной смеси. Концентрация озона в смеси приблизительно составляет 3 %.

Рассмотрим типичные реакции, протекающие при очистке сточных вод озонированием. Окисление сероводорода протекает следующим образом:

H₂S +O₃ → H₂O + SO₂.

Роданид-ионы реагируют с озоном по следующей схеме:

CNS^- + 2O₃ + 2OН^- → SО₃^2- + 2O₂ + 2Н₂O + CN^-

CN^- + SO₃^2-+ 2O₃ → CNO^-+ SO₄^2- + 2O₂

Этот процесс следует проводить в нейтральной и слабокислой среде при 5-25°С.

Аммиак при взаимодействии с озоном в щелочной среде окисляется до азотной кислоты и воды.

Цианиды в слабощелочной среде, реагируя с озоном, образуют первоначально менее токсичные цианаты, которые затем гидролизуются в воде или окисляются озоном.

Озон получают в промышленных озонаторах-генераторах из кислорода воздуха под действием электрического разряда. Электроды озонаторов могут быть трубчатой или пластинчатой формы и обычно изготавливаются из металлизированного стекла.

Установка для очистки сточных вод озонированием состоит из двух основных узлов: получения озона и очистки сточных вод. Озон из генератора в виде озоно-воздушной смеси направляется в контактную камеру и смешивается с обрабатываемой сточной водой. Циркуляция обрабатываемой сточной воды и озоно-воздушной смеси в контактной камере реакции во встречном направлении обеспечивает большую эффективность озонирования. Реакционные камеры могут быть одно- и двухступенчатыми.

Дата добавления: 2016-01-06; просмотров: 87; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!