Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ В настоящее время уделяется большое внимание исследованию селективной диссоциации сероводорода > газовых смесях под действием ультрафиолетового излучения в связи с возможностью реализаиии на ее основе высокоэффективной тонкой очистки природного газа. Обусловлено это тем, что громадные месторождения природного газа с содержанием до 20% сероводорода не могут использоваться без решения экологически чистого процесса очистки газа и утилизации сероводорода. Традиционные химические методы (сорбциокные, каталитические и дрО.имеют малую удельную произэодителыюсть и не язла-ю гея конечными. Остается вопрос утилизации сероводорода и регенерации химических реагентов и катализаторов.
Наиболее разработанная в России высокоэффективная технология плаз-менно-мембранной переработки при тонкой очистке является энергоемкой. С уменьшением содержания сероводорода менее 1% энергозатраты возрастают почти экспоненциально.
Готохимический способ привлекателен тем, что при правильном выборе спектра излучения возможно селективное воздействие на примеси сероводорода, подвергая последние развалу. При этом молекулы основного газа остаются невредимыми. Энергетические затраты линейно зависят от концентрации примесей, снижаясь по мере уменьшения их количества.
Ло последнего времени фотодиссоииаиия сероводорода изучалась при слабом поглощении излучения и малой степени диссоциации. Однако, при тонкой очистке степень диссоциации должна быть близка к единице, и в то же время, для обеспечения низких энергозатрат, излучение должно полностью поглощаться в пределах реактора. Кроме того, не менее важным является выявление условий, при которых полная фотодиссоииаиия сероволорола не спровождается, в результате вторичных реакций, воссозданием сероводорода или образованием сероутеродных соединений. Поэтому ре-
шение этих задач является актуальным.
Ц^1Ь_РАБОТЬІ.. Целью диссертационной рабоїьі явіяеіся leopeni-че<кое исследование селективной диссоциации < ероводо| юла в га «оных смесях при сильном поглощении интенсивных потоков чльтрафиолегоього излучения для выявления оптимальных условий гонкой очисти и -жепери-мен гальное доказательство возможности реализации процесса очистки природного газа с помошмо ульт|«фиолетового излучения.
НЛ\1ЩЛЯ ІІОВИЗНА В рабо ve впервые:
1. Псседована глубокая диссоциация се|хж>дорода п|>и < плыюг» і іюі ло-і пении УФ-излучения на основі- точного [хіш-пия системы нелинейных -нений. Получены основные формулы, описывающие пронесе диссоциации.
2 Установлены условия, при которых реализуется полная селективная лпссонпапия сероводорода с большой удельной производительностью и эф-фекшвным нспольюванием излучения.
-
Рззрабоїаньї методики определения фоюхимнческою выхода и степени лпаошышш при сильном иоглошениии УФ-излучения.
-
Экспериментально изучена глубокая диссоциация се|юводорола в газовых смесях, в резульгаїе чего, достигнута полная диссоциация (степень диссоциации выше 0,9/78) сероводо| юда на водород и элементарную серу, причем доказано, 'по сероуглеродные соединения не образуются.
НАУЧНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Резулыа гы работы могут быть использованы для анализа экспериментальных данных фотолиза и расчета основных параметров процесса очистки, необходимых для разработки реакторов. Полученные уравнения могут быть обобщены для многокомпонентной смеси и совместно с фотометрическими уравненни-ями для источников излучения позволяют рассчитать конструктивные ха-1>актерпел ики эффективных устроств доочистки газовых смесей для технологических схем. Предложенные на основе полученных преде ґавлений способы доочистки могут найти широкое применение в экологии.
ЛПЮВЛНПЯ РАРО'ГЫ. Результаты работы докладывались на:
1. 13-ом Межотраслевом семинаре «Атомно-водородная энергетика п технология»', Москва, 1988 г.;
2 6-ом Всесоюзного Совещании по 'Іютохимии, Новосибирск, 19S9 г.;
Я. 1-ом Всесоюзном Симпозиуме по Радиационной Плазмодинами-ке, п. Джан-Туган. Кабардино-Балкарская АССР, 1989 г.;
-
15-ом Межотраслевом семинаре «Атомно-водородная энергетика и і ехнология", Мосхва, 1990г.;
-
2-ом Всесоюзном Симпозиуме по Радиационной Плазмодинами-ке, п. Канивели, Ставрэполъсхнй край, 1990 г.;
-
16-ом Межотраслевом семинаре «Атомно-водородная энергетика н технология», Москва, 1992 г.;
П.УВЛИКАЦИ. По материалам диссертации опубліковано 13 научных работ, получено 3 авторских свидетельства.
ОБЪЕМ ДИССЕРГДЦИИ. Диссертация состоит иэ введения, пяти глав, выводов, списка цитируемой литературы, состояшсго из 97 наменова-ний. Диссертация изложена на 101 страніше, содержит 30 рисунков и 5 таблиц.
