ОКИСЛЕНИЕ СИСТЕМЫ "ВОДА-ФЕНОЛ-АЦЕТОН" В СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ ФЛЮИДНЫХ УСЛОВИЯХ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
(Теоретические основы теплотехники)
ФГБОУ ВО КНИТУ
Республика Татарстан, Россия
ФГБОУ ВО КНИТУ
Республика Татарстан, Россия
2.
ФГБОУ ВО "Казанский национальный исследовательский технологический университет"
(кафедра "Архитектура и дизайн изделий из древесины", доцент)
сотрудник с 01.01.2019 по настоящее время
Казань, Республика Татарстан, Россия
сотрудник с 01.01.2019 по настоящее время
Казань, Республика Татарстан, Россия
3.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
(кандидат технических наук; доцент кафедры процессов и аппаратов химической технологии)
Россия
Россия
4.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия
Россия
5.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия
Россия
6.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Тип:
Статья
Страницы:
с 42
по 48
Статус:
Опубликован
Получено:
27.01.2026
Одобрено:
28.01.2026
Опубликовано:
28.01.2026
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
СВЕРХКРИТИЧЕСКОЕ ВОДНОЕ ОКИСЛЕНИЕ, ФЕНОЛ, АЦЕТОН, ХИМИЧЕСКОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА, УКСУСНАЯ КИСЛОТА
Аннотация:
Актуальность исследования обусловлена острой необходимостью разработки высокоэффективных и экологичных методов обезвреживания высококонцентрированных сточных вод химических производств, таких как ПАО «Казаньоргсинтез». Традиционные методы очистки не обеспечивают полной деструкции токсичных органических соединений, представленных в данном исследовании фенолом и ацетоном, что приводит к устойчивому негативному воздействию на окружающую среду. Целью работы являлось комплексное изучение процесса сверхкритического водного окисления модельной системы «вода-фенол-ацетон» для определения оптимальных параметров глубокой очистки и оценки возможности селективного получения ценного химического продукта. Экспериментальный процесс проводили в непрерывном режиме в широком диапазоне температур 523-873 К и постоянном давлении 25 МПа с использованием кислорода воздуха в качестве окислителя (коэффициент избытка 10-30) и вариативным временем контакта 2 и 4 минуты. Эффективность процесса оценивали по динамике изменения ХПК, pH, общей степени конверсии и детальному составу продуктов реакции, определяемому методами ГХ-МС и кислотно-основного титрования. Установлено, что повышение температуры, времени реакции и коэффициента избытка кислорода приводит к значительному снижению ХПК с исходных 4808 мгО2/л до рекордных 94 мгО2/л, что соответствует степени конверсии до 98,3%. В мягких условиях (523 К, КИК=10, 2 мин) основным промежуточным продуктом окисления является уксусная кислота с максимальным выходом 74,91%. При жестких параметрах происходит полное минерализующее окисление органики до CO2 и H2О. Таким образом, технология СКВО доказала свою исключительную эффективность для глубокой очистки сложных промышленных стоков до строгих экологических нормативов. Дополнительно выявлена потенциальная возможность целевого получения уксусной кислоты как ценного продукта в мягких условиях, что придает технологии комплексную экономическую целесообразность и расширяет область ее практического применения.
Актуальность исследования обусловлена острой необходимостью разработки высокоэффективных и экологичных методов обезвреживания высококонцентрированных сточных вод химических производств, таких как ПАО «Казаньоргсинтез». Традиционные методы очистки не обеспечивают полной деструкции токсичных органических соединений, представленных в данном исследовании фенолом и ацетоном, что приводит к устойчивому негативному воздействию на окружающую среду. Целью работы являлось комплексное изучение процесса сверхкритического водного окисления модельной системы «вода-фенол-ацетон» для определения оптимальных параметров глубокой очистки и оценки возможности селективного получения ценного химического продукта. Экспериментальный процесс проводили в непрерывном режиме в широком диапазоне температур 523-873 К и постоянном давлении 25 МПа с использованием кислорода воздуха в качестве окислителя (коэффициент избытка 10-30) и вариативным временем контакта 2 и 4 минуты. Эффективность процесса оценивали по динамике изменения ХПК, pH, общей степени конверсии и детальному составу продуктов реакции, определяемому методами ГХ-МС и кислотно-основного титрования. Установлено, что повышение температуры, времени реакции и коэффициента избытка кислорода приводит к значительному снижению ХПК с исходных 4808 мгО2/л до рекордных 94 мгО2/л, что соответствует степени конверсии до 98,3%. В мягких условиях (523 К, КИК=10, 2 мин) основным промежуточным продуктом окисления является уксусная кислота с максимальным выходом 74,91%. При жестких параметрах происходит полное минерализующее окисление органики до CO2 и H2О. Таким образом, технология СКВО доказала свою исключительную эффективность для глубокой очистки сложных промышленных стоков до строгих экологических нормативов. Дополнительно выявлена потенциальная возможность целевого получения уксусной кислоты как ценного продукта в мягких условиях, что придает технологии комплексную экономическую целесообразность и расширяет область ее практического применения.
Ключевые слова:
СВЕРХКРИТИЧЕСКОЕ ВОДНОЕ ОКИСЛЕНИЕ, ФЕНОЛ, АЦЕТОН, ХИМИЧЕСКОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА, УКСУСНАЯ КИСЛОТА
СВЕРХКРИТИЧЕСКОЕ ВОДНОЕ ОКИСЛЕНИЕ, ФЕНОЛ, АЦЕТОН, ХИМИЧЕСКОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА, УКСУСНАЯ КИСЛОТА
