Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3

Изучен прямой синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 с различным содержанием меди. Найдено, что оптимальное содержание меди в катализаторе составляет 50—45% моль. Показано, что получение этилацетата с высокой селективностью (99 %) и производительностью (9 ммоль/гкатч) дости...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2008
Hauptverfasser: Шаранда, М.Е., Прудиус, С.В., Брей, В.В.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України 2008
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17057
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 / М.Е. Шаранда, С.В. Прудиус, В.В. Брей // Украинский химический журнал. — 2008. — № 12. — С. 78-82. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-17057
record_format dspace
spelling Шаранда, М.Е.
Прудиус, С.В.
Брей, В.В.
2011-02-18T14:21:43Z
2011-02-18T14:21:43Z
2008
Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 / М.Е. Шаранда, С.В. Прудиус, В.В. Брей // Украинский химический журнал. — 2008. — № 12. — С. 78-82. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
0041–6045
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17057
544.47
Изучен прямой синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 с различным содержанием меди. Найдено, что оптимальное содержание меди в катализаторе составляет 50—45% моль. Показано, что получение этилацетата с высокой селективностью (99 %) и производительностью (9 ммоль/гкатч) достигается в условиях, при которых на катализаторе не создается избыток ацетальдегида, а конверсия этанола находится на уровне 10—15% ниже равновесного значения.
Вивчено прямий синтез етилацетату з етанолу на каталізаторі Cu/ZnO–ZrO2–Al2O3 з різним вмістом міді. Знайдено, що оптимальний вміст міді в каталізаторі складає 50—45% мол. Показано, що одержання етилацетату з високою селективністю (99 %) та продуктивністю (9 ммоль/гкатч) досягається в умовах, коли на каталізаторі не утворюється надлишок ацетальдегіду, а конверсія етанолу знаходиться на рівні 10—15% нижче за рівноважне значення.
Direct synthesis of ethylacetate from ethanol over a Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 catalyst with different content of copper has been studied. The optimal Cu content in catalyst was found to be 50—45 % mol. High selectivity (99 %) and productivity (9 mmol/gcаth) of ethylacetate obtaining process was achieved when there was no excess of acetaldehyde formed on the catalyst, and the conversion of ethanol was 10—15 % below of equilibrium value.
ru
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
Неорганическая и физическая химия
Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3
spellingShingle Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3
Шаранда, М.Е.
Прудиус, С.В.
Брей, В.В.
Неорганическая и физическая химия
title_short Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3
title_full Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3
title_fullStr Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3
title_full_unstemmed Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3
title_sort одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе cu/zno—zro2—al2o3
author Шаранда, М.Е.
Прудиус, С.В.
Брей, В.В.
author_facet Шаранда, М.Е.
Прудиус, С.В.
Брей, В.В.
topic Неорганическая и физическая химия
topic_facet Неорганическая и физическая химия
publishDate 2008
language Russian
publisher Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
format Article
description Изучен прямой синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 с различным содержанием меди. Найдено, что оптимальное содержание меди в катализаторе составляет 50—45% моль. Показано, что получение этилацетата с высокой селективностью (99 %) и производительностью (9 ммоль/гкатч) достигается в условиях, при которых на катализаторе не создается избыток ацетальдегида, а конверсия этанола находится на уровне 10—15% ниже равновесного значения. Вивчено прямий синтез етилацетату з етанолу на каталізаторі Cu/ZnO–ZrO2–Al2O3 з різним вмістом міді. Знайдено, що оптимальний вміст міді в каталізаторі складає 50—45% мол. Показано, що одержання етилацетату з високою селективністю (99 %) та продуктивністю (9 ммоль/гкатч) досягається в умовах, коли на каталізаторі не утворюється надлишок ацетальдегіду, а конверсія етанолу знаходиться на рівні 10—15% нижче за рівноважне значення. Direct synthesis of ethylacetate from ethanol over a Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 catalyst with different content of copper has been studied. The optimal Cu content in catalyst was found to be 50—45 % mol. High selectivity (99 %) and productivity (9 mmol/gcаth) of ethylacetate obtaining process was achieved when there was no excess of acetaldehyde formed on the catalyst, and the conversion of ethanol was 10—15 % below of equilibrium value.
issn 0041–6045
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17057
citation_txt Одностадийный синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 / М.Е. Шаранда, С.В. Прудиус, В.В. Брей // Украинский химический журнал. — 2008. — № 12. — С. 78-82. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT šarandame odnostadiinyisintezétilacetataizétanolanakatalizatorecuznozro2al2o3
AT prudiussv odnostadiinyisintezétilacetataizétanolanakatalizatorecuznozro2al2o3
AT breivv odnostadiinyisintezétilacetataizétanolanakatalizatorecuznozro2al2o3
first_indexed 2025-11-24T02:50:30Z
last_indexed 2025-11-24T02:50:30Z
_version_ 1850838768694591488
fulltext УДК 544.47 М.Е. Шаранда, С.В. Прудиус, В.В. Брей ОДНОСТАДИЙНЫЙ СИНТЕЗ ЭТИЛАЦЕТАТА ИЗ ЭТАНОЛА НА КАТАЛИЗАТОРЕ Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 Изучен прямой синтез этилацетата из этанола на катализаторе Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 с различным содер- жанием меди. Найдено, что оптимальное содержание меди в катализаторе составляет 50—45 % моль. Показано, что получение этилацетата с высокой селективностью (99 %) и производительностью (9 ммоль/гкатч) дости- гается в условиях, при которых на катализаторе не создается избыток ацетальдегида, а конверсия этанола находится на уровне 10—15 % ниже равновесного значения. Прямой синтез этилацетата из этанола на про- мотированном окисью тория медном катализато- ре был реализован Долговым с сотрудниками еще в первой половине XX века [1, 2] и представляет несомненный интерес в наши дни. Последним до- стижением в этом направлении является разрабо- тка японскими учеными [3—5] эффективного би- функционального катализатора 12Cu/ZnO—2ZrO2 —2Al2O3, на котором при 50 %-й конверсии спир- та достигается высокая селективность по этилаце- тату (93 %). Цель данной работы — повышение конверсии спирта и селективности по этилацетату путем снижения содержания меди в катализаторах. Смешанные катализаторы Cu/ZnO—ZrO2— Al2O3 были приготовлены методом соосаждения гидроксидов из нитратов соответствующих метал- лов с последующим кальцинированием, как и в работе [3]. А именно, рассчитанное количество Cu(NO3)2•3H2O, Zn(NO3)2•6H2O, Al(NO3)3•9H2O и ZrО(NO3)2•2.81H2O растворяли в дистиллиро- ванной воде и при перемешивании добавляли сте- хиометрическое количество раствора 3N NaOH до полного выпадения осадка гидроксидов металлов. После старения осадка в течение 20 ч при комнат- ной температуре его промывали водой и фильт- ровали. Полученный гель экструдировали, а за- тем высушивали при 120 оС. Высушенные грану- лы прокаливали и измельчали, отбирая фракцию 0.5—2 мм. Поскольку в синтезированных образ- цах изменялось только мольное содержание меди, а мольное соотношение оксидов цинка, циркония и алюминия оставалось постоянным (ZnO : ZrO2 : Al2O3 = 1:2:2), образцы обозначали как 12Cu/, 8Cu/, 6Cu/ и 3Cu/, где цифра означает мольное отноше- ние меди. Этанол после двукратного обезвожива- ния над цеолитом был перегнан. Дифрактограммы исследуемых образцов запи- сывали на дифрактометре ДРОН-4-07 с фокусиро- вкой рентгеновского пучка по Брэггу–Брентано, в излучении CuKα и с Ni-фильтром в отраженном пучке. Параметры пористой структуры образцов определяли стандартным методом низкотемпе- ратурной адсорбции–десорбции азота (Quanta- chrome Nova 2200e Surface Area and Pore Size Analyser). Катализатор (3 см3) загружали в проточный стальной реактор, оборудованный термостатом и вентилями для регулирования газовых потоков. Предварительное восстановление CuO проводили в потоке (60 мл/мин) смеси H2 : Ar = 1:9 при 175 oС [4] и давлении 0.12 МПа в течение 2.5 ч. Пода- чу этанола в реактор в пределах 1.2—25 мл/ч ре- гулировали с помощью насоса Water Systems mo- del 590. Свободный объем над катализатором (~5 см3), заполненный кварцем (1—3 мм), служил в качестве испарителя для этанола. Реакцию прово- дили при давлении 0.1—1.1 МПа и температурах 220—260 оС в потоке аргона. Продукты реакции конденсировали в приемнике при –50 оС. Давле- ние в реакторе поддерживали газом-носителем (Ar), скорость подачи которого варьировали при изме- нении потока этанола и, следовательно, выделения водорода как одного из продуктов реакции. Сум- марную объемную скорость аргона и водорода кон- тролировали ротаметром на выходе из установки. Для определения состава продуктов реакции при- меняли газовый хроматограф Chrom-5 с капилля- рной колонкой (50 м) и пламенно-ионизационным детектором. На рис. 1 представлены дифрактограммы ка- тализаторов 12Cu/ и 6Cu/. Пики на рентгенограм- мах изучаемых катализаторов относятся к крис- таллической фазе CuO [6]. Кристаллические фазы оксидов Al, Zr, Zn не были обнаружены ни в од- ном образце. Типичная для изучаемых катализаторов изо- терма адсорбции–десорбции азота на примере образца 6Cu/ представлена на рис. 2. Распреде- ление пор по радиусам характеризуется узким пиком при 2 нм и широким распределением в об- © М .Е. Шаранда, С.В. Прудиус, В.В. Брей , 2008 78 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 12 ласти 2—5 нм, что свидетельствует о бипористой структуре полученного образца. В табл. 1 приведены текстурные параметры катализаторов Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 с различным содержанием меди. Средний радиус пор составля- ет около 3 нм для систем с содержанием меди от 3 до 8 атомов, что дает основание отнести их к ме- зопористым оксидам. Двухстадийный механизм изучаемого процес- са, по данным [5], включает дегидрирование спир- та до альдегида на активных центрах меди: C2H 5OH → CH 3CHO + H 2 с последующим взаимодействие альдегида со спир- том на основных центрах оксидов: CH 3CHO + C2H 5OH → CH 3COOC2H 5 + H 2 . Согласно термодинамическому расчету рав- новесной смеси этанол—ацетальдегид (АА)—эти- лацетат (ЭА)—водород по программе SATRA- PIS, содержание этилацетата при 200—250 оС мо- жет достигать 25 % мол., что соответствует 50 %-й конверсии спирта (рис. 3). Повышение давления расширяет температурный диапазон образования этилацетата (рис. 3). Экспериментальные данные по превращению этанола на различных катализаторах представле- ны в табл. 2. Основным продуктом реакции яв- Рис. 1. Дифрактограммы катализаторов 6Cu/ и 12Cu/, кальцинированных при 350 oС. Рис. 2. Изотерма адсорбции–десорбции азота и распределение пор по размерам для образца 6Cu/. Т а б л и ц а 1 Текстурные параметры катализаторов Cu/ZnO— 2Z rO 2—2Al2O 3 с различным содержанием меди (Т отж = 350 oC, 3ч) Образец Удельная поверх- ность, м2/г Объем пор, cм3/г Радиус пор (BJH) Средний радиус пор нм 12Cu/ 70 0.16 0.4 6.7 8Cu/ 220 0.29 1.9 2.9 6Cu/ 180 0.26 1.9 3.2 3Cu/ 170 0.21 2.8 2.9 Рис. 3. Равновесный состав продуктов в системе эта- нол—ацетальдегид—этилацетат—водород при различ- ных температурах и давлении 0.1 (а) и 0.5 МПа (б): 1 — C2H5OH; 2 — CH3CHO; 3 — H2; 4 — CH3COOC2H5. б a ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 12 79 ляется этилацетат. Содержание побочных проду- ктов зависит от состава катализатора. На катали- заторах 8Cu/, 6Cu/ и 3Cu/ единственным побоч- ным продуктом в большинстве режимов был аце- тальдегид, содержание которого не превышало од- ного процента. До 240 оС и при малых давлениях кетоны присутствовали в продуктах реакции в не- значительном количестве (табл. 2). Содержание кетонов (преимущественно ацетон и метилэтилке- тон) резко возрастало при температурах выше 280 оС, что вполне согласуется с температурной схемой превращения спиртов в сложные эфиры и кетоны [1]. Следует сказать, что на оптимальном, по мне- нию авторов [3—5], катализаторе 12Cu/ наивыс- шая селективность по ЭА составляла 96 % мол. при следующих условиях: температура реакции 220 оС, давление 1.0 МПа и нагрузка на катализатор Т а б л и ц а 2 Состав продуктов, конверсия и селективность на катализаторе Cu/ZnO—2ZrO2—2Al2O3 с различным содержанием меди Катализ атор Т , оС P, атм. Нагрузка, ммоль/г⋅ч Конверсия, % Селектив- ность по ЭА, % Состав продуктов реакции, % вес. Производи- тельность по ЭА, ммоль/г⋅чЭтанол ЭА АА Другие 12Cu/ 220 5 20 37 93 64.1 33.4 0 2.5 3.4 220 10 40 32 95 69.1 29.3 0 1.6 6.0 240 5 10 55 78 46.1 42.1 5.9 5.9 2.3 240 5 20 51 71 50.2 35.3 8.9 5.6 3.6 240 5 30 48 71 52.9 33.3 9.2 4.6 4.9 240 5 40 45 71 55.6 31.4 9.8 3.2 6.4 260 5 20 54 81 47.3 42.7 3.1 6.9 4.4 8Cu/ 220 1 30.3 22 99 79.3 28.4 0.3 0 3.3 220 5 20.5 19 >99 81.7 18.3 <0.05 0 2.0 240 1 20.5 50 98 50.7 48.4 0.9 0 5.1 240 5 10 54 >99 47.2 52.8 0.1 0 2.8 240 5 20.2 45 >99 59.2 40.8 <0.05 0 4.6 240 5 30 40 >99 62.4 37.6 <0.05 0 6.1 240 5 40 38 >99 67.8 32.1 0.1 0 7.6 240 11 20.5 32 99 68.4 31.6 <0.05 0 3.3 260 5 20.5 56 >99 44.9 54.8 0.3 0 4.6 260 5 30.3 52 99 49.5 50.1 0.4 0 4.6 6Cu/ 220 1 30.1 23 99 79.5 20.3 0.2 0 3.4 240 1 20.5 51 97 50.0 48.6 1.2 0.2 5.1 240 5 10 56 >99 45.0 55.0 0.05 0 2.8 240 5 19 54 >99 47.1 52.9 <0.05 0 5.1 240 5 30 46 >99 55.1 44.7 0.2 0 6.9 240 5 40 42 99 58.0 41.6 0.4 0 8.3 240 11 20.5 33 >99 68.3 31.6 <0.05 0 3.4 260 5 20.5 65 >99 33.1 66.7 0.1 0.1 6.7 260 5 30.1 62 >99 37.6 62.2 0.2 0 9.1 3Cu/ 220 5 20.6 17 >99 83.9 16.1 0 0 1.8 240 1 30.9 24 92 78.7 21.4 1.9 0 3.4 240 5 10.3 39 >99 65.4 34.6 0 0 2.0 240 5 20.6 32 >99 68.8 31.2 0 0 3.3 240 5 30.6 30 >99 71.1 28.8 0.1 0 4.6 260 5 20.6 50 >99 51.1 48.9 0 0 5.2 260 5 30.9 49 >99 52.0 48.0 0 0 7.6 80 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 12 41 ммоль С2Н5ОН /(гкатч) с выходом 8 ммоль ЭА/ (гкатч) при 39 %-й конверсии спирта [4]. На нашей установке при таких же условиях проведения эксперимента на синтезированном катализаторе 12Cu/ была достигнута селективность 95 % мол. и производительность 6 ммоль ЭА/(гкатч) при конверсии спирта на уровне 32 %, что в целом согласуется с данными работы [4]. Однако, как показывает анализ полученных результатов (табл. 2, рис. 4, 5), при снижении со- держания меди в катализаторах их активность находится на достаточно высоком уровне, а се- лективность по ЭА возрастает. Так, на ка- тализаторах 8Cu/, 6Cu/ и 3Cu/, которые обладают хорошо развитой пористой стру- ктурой, конверсия спирта достигает 50—60 % при 240 оС и 0.5 МПа, а содержание ацетальдегида остается на уровне 0.1 %. Можно выделить следующие законо- мерности для этой реакции. Конверсия эта- нола уменьшается при снижении темпера- туры реакции (рис. 4), повышении давле- ния (табл. 2) и нагрузки на катализатор (рис. 5). Содержание ацетальдегида возрас- тает при повышении температуры и сни- жении давления (табл. 2). Это в целом со- гласуется с данными термодинамических расчетов (рис. 3) и с ранее установленными закономерностями [3—5]. Интересно, что содержание ацетальдегида в зависимости от нагрузки на катализатор имеет мини- мум в области средних нагрузок — 20 ммоль/ (гкатч) (табл. 2). Максимальная селективность по ЭА на всех катализаторах наблюдалась при 220 оС, однако при этой температуре конверсия спирта на ката- лизаторах с меньшим содержанием меди заметно снижается (рис. 4). Менее чувствительным к тем- пературе является катализатор 12Cu/: при 220 оС конверсия спирта на нем составила 37 %, а селек- тивность — 93 %. При тех же условиях конверсия на катализаторах 3Cu/, 6Cu/, 8Cu/ составляет око- ло 20 %, но селективность гораздо выше — 98 %. Важно, что высокая селективность на этих ката- лизаторах сохраняется при повышении темпера- туры до 240 оС, тогда как на катализаторе 12Cu/ селективность при этом резко снижается (рис. 4). Поэтому нам удалось на катализаторе 6Сu/ полу- чить более высокую производительность по ЭА в сравнении с данными работы [4]. А именно, 9.1 ммоль ЭА/(гкатч) с конверсией этанола 62 % при 260 оС, 0.5 МПа и нагрузке 30 ммоль/(гкатч). Следует отметить необычно высокую стойкость изучаемых катализаторов по отношению к нагруз- ке на катализатор. Так, при увеличении нагрузки в 4 раза (от 10 до 40 ммоль C2H5OH/(гкатч) конвер- сия спирта снижается только на 10 % (рис. 5). Катализатор 6Cu/ показывал 20 %-ю конверсию при нагрузке в 160 ммоль/(гкатч). Также катализа- торы сохраняли стабильность работы по крайней мере в течение 50 ч и выдерживали многократные циклы нагревания–охлаждения в токе аргона, при этом требовалось обычно 2—3 ч для выхода их на стабильный режим. Образцы с меньшим содер- Рис. 4. Зависимости конверсии этанола (——) и селек- тивности (----) по этилацетату от температуры на ката- лизаторах 12Cu/ (1), 8Сu/ (2), 6Cu/ (3) и 3Cu/ (4) (нагруз- ка 20 ммоль/(гкатч), Р = 0.5 МПа). Рис. 5. Зависимости конверсии этанола (——) и производитель- ности по этилацетату (----) от нагрузки на катализаторы 12Cu/ (1), 8Сu/ (2), 6Cu/ (3) и 3Cu/ (4) (240 оС, 0.5 МПа). ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 12 81 жанием меди характеризуются большей механи- ческой прочностью в сравнении с 12Cu/ZnO— 2ZrO2—2Al2O3. Таким образом, уменьшение содержания меди в бифункциональных катализаторах Cu/ZnO —ZrO2—Al2O3 способствует сдвигу условий по- явления ацетальдегида в продуктах реакции в сто- рону более высоких температур и нагрузок на ка- тализатор. Это позволяет повысить селективность и производительность по целевому продукту — этилацетату — за счет подавления процесса обра- зования кетонов. Получение этилацетата с высо- кой производительностью и малым содержанием уксусного альдегида достигается в условиях, ког- да на катализаторе не создается избыток ацеталь- дегида, а конверсия этанола находится на уровне 10—15 % ниже равновесного значения. РЕЗЮМЕ. Вивчено прямий синтез етилацетату з етанолу на каталізаторі Cu/ZnO–ZrO2–Al2O3 з різним вмістом міді. Знайдено, що оптимальний вміст міді в каталізаторі складає 50—45 % мол. Показано, що одер- жання етилацетату з високою селективністю (99 %) та продуктивністю (9 ммоль/гкатч) досягається в умовах, коли на каталізаторі не утворюється надлишок аце- тальдегіду, а конверсія етанолу знаходиться на рівні 10—15 % нижче за рівноважне значення. SUMMARY. Direct synthesis of ethylacetate from ethanol over a Cu/ZnO—ZrO2—Al2O3 catalyst with dif- ferent content of copper has been studied. The optimal Cu content in catalyst was found to be 50—45 % mol. High selectivity (99 %) and productivity (9 mmol/gcаth) of ethylacetate obtaining process was achieved when there was no excess of acetaldehyde formed on the catalyst, and the conversion of ethanol was 10—15 % below of equi- librium value. 1. Долгов Б.Н ., Котон М .М ., Лельчук С.Ш . // Журн. орган. химии. -1935. -5. -C. 1611—1615. 2. А .с № 92622 СССР. -Опубл. 1959. 3. Inui K., Kurabayashi T ., Sato S. // Appl. Catal. A: G. -2002. -237. -Р. 53—61. 4. Inui K., Kurabayashi T ., Sato S . // J. Catal. -2002. -212. -Р. 207—215. 5. Inui K., Kurabayashi T ., Sato S ., Ichikawa N . // J. Mol. Catal. A Chem. -2004. -216. -Р. 147—156. 6. ICSD-International Center for diffraction data. -1990, Card N 72-0629. Институт сорбции и проблем эндоэкологии Поступила 03.06.2008 НАН Украины, Киев УДК 547.722:544.3 В.В. Колесник, В.Н. Орлик, С.Ю. Олейник, А.В. Россоха ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ ДИОКСИНОВ * Предложена методика расчета процесса образования диоксинов при обезвреживании хлорсодержащих орга- нических отходов. На основе метода термодинамических функций получены зависимости для расчета констант равновесия реакций образования бензола и диоксинов, используемых в вычислительных экспериментах с целью получения исходных данных для проектирования установок обезвреживания. При широко распространенном термическом обезвреживании и утилизации отходов различно- го происхождения существует угроза образования вторичных токсичных соединений, влияние кото- рых на окружающую среду может превосходить вредное влияние исходных загрязнителей. Приме- ром может быть образование диоксинов и фура- нов при переработке отходов, содержащих хлор. Стратегия термической обработки таких от- ходов должна состоять в правильном подборе тех- нологического режима, включая исходный состав и температуру теплоносителя, а также время пре- бывания продуктов переработки в реакционной зоне в зависимости от вида отходов. Создание со- ответствующих технологий и аппаратуры возмо- жно только при наличии надежных данных, поз- воляющих с достаточной степенью точности мо- делировать процессы образования диоксинов и фу- © В.В. Колесник, В.Н . Орлик, С.Ю . Олейник, А.В. Россоха , 2008 * Работа выполнена при поддержке Государственного фонда фундаментальных исследований МОН Украины. 82 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 12