| Оптимизация режимно-технологических параметров нейтрализации серосодержащих примесей в системах промысловой очистки природных газов
Диссертация
Автор: Воронцов, Роман Александрович
Название: Оптимизация режимно-технологических параметров нейтрализации серосодержащих примесей в системах промысловой очистки природных газов
Справка: Воронцов, Роман Александрович. Оптимизация режимно-технологических параметров нейтрализации серосодержащих примесей в системах промысловой очистки природных газов : диссертация кандидата технических наук : 05.23.03, 03.00.16 Волгоград, 2003 150 c. : 61 04-5/1811
Объем: 150 стр.
Информация: Волгоград, 2003
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
11 Свойства элементарной серы
111 Молекулярный состав
112 Физические и физико-химические свойства серы
113 Химические свойства серы
12 Формы нахождения углерода в сере
13 Методы определения примесей углеродсодержащих веществ в сере
131 Газовая хроматография
132 ИК-спектроскопия
133 Лазерная ультрамикроскопия
14 Методы глубокой очистки серы от углеродсодержащих примесей
141 Комбинированные методы
142 Термохимический метод
143 Противоточная кристаллизация из расплава
144 Дистилляционные методы
145 Фильтрация
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДА В СЕРЕ
21 Определение суммарного содержания углерода в сере методом реакционной газовой хроматографии
22 Определение примесного углерода в форме алифатических углеводородов и сероуглерода методом ИК-спектроскопии
23 Определение содержания взвешенных частиц субмикронного размера в сере методом лазерной ультрамикроскопии
31 Аппаратура и методика проведения очистки
32 Исследование эффективности очистки от температуры горячей зоны и времени обработки
33 Обсуждение результатов Схема превращения углеродсодержащих примесей
ГЛАВА 4 ОЧИСТКА СЕРЫ ОТ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ПРИМЕСЕЙ МЕТОДОМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕНИЯ
41 Аппаратура и методика эксперимента
42 Результаты и их обсуждение
ГЛАВА 5 ОЧИСТКА СЕРЫ ОТ УГЛЕРОДА В ВИДЕ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ МЕТОДОМ ФИЛЬТРАЦИИ
51 Аппаратура и методика
52 Результаты и обсуждение
Введение:
Сера относится к числу наиболее распространенных элементов (в земной коре ее содержится 0.1 %) [1]. В природе сера встречается как в самородном состоянии, так и виде соединений. Около 50 % добываемой серы используется в химической промышленности для производства серной кислоты. Сера применяется в резиновой и целлюлозно-бумажной промышленности, в органическом синтезе [1].
Высокочистая сера широко применяется в полупроводниковой технике. Из сульфидов металлов изготавливают детекторы излучений оптического и рентгеновского диапазонов. Сульфид цинка - основной материал для изготовления выходных окон СОг-лазеров. Сера является компонентом сульфидно-мышьяковых стекол, обладающих высокой прозрачностью в среднем ИК - диапазоне [2].
Углеродсодержащие примеси оказывают негативное влияние на оптические свойства халькогенидных стекол и световодов. Это проявляется: -во-первых, в селективном поглощении растворенных примесей; -во-вторых, в рассеянии излучения на гетерофазных включениях; -в-третьих, гетерофазные включения значительно снижают лучевую прочность халькогенидных стекол.
Допустимое содержание примесного углерода в сере, предназначенной для синтеза халькогенидных стекол с минимальными оптическими потерями е 7 на уровне 10-1 дБ/км не должно превышать 10" -10" ат. % [3].
Несмотря на значительную распространенность термохимического метода, недостаточно изучено поведение примесей углеродсодержащих веществ и влияние условий проведения процесса на степень очистки.
На наш взгляд метод высокотемпературного окисления перспективен для очистки серы от примесного углерода. Он эффективен, прост в аппаратурном оформлении, достаточно производителен.
При использовании серы для получения халькогенидных стекол и волоконных световодов с малыми оптическими потерями особое требование предъявляется к очистке ее от примесей в негомогенной форме. Взвешенные частицы вызывают появление неоднородностей, центров рассеяния, что значительно ухудшает оптические свойства материалов.
Для очистки жидкостей от частиц субмикронного размера в настоящее время наиболее широко применяются дистилляционные методы. Физико-химические свойства серы, такие как высокая химическая активность, относительно высокие температуры плавления и кипения затрудняют применение для глубокой очистки серы от взвешенных частиц дистилляционных методов. Кроме того, как показано в работе [13], процесс дистилляции серы осложняется также высокой вязкостью серы, приводящей к обогащению поверхностного слоя частицами, значительная доля которых, главным образом субмикронного размера, переносится в конечный продукт.
Распространенным методом очистки веществ от частиц является фильтрация. В работах [14, 15, 16] описана методика изготовления 6 химически инертного, высокочистого, термостойкого фильтра из высокочистого диоксида кремния с субмикронными порами диаметром 0.210.40 мкм. Мы считаем, что для очистки серы от взвешенных (в том числе и углеродного происхождения) частиц как микронного, так и субмикронного размера перспективна фильтрация через фильтры из высокочистого аморфного Si02.
Целью работы было дальнейшее исследование возможностей глубокой очистки серы от примеси углерода термохимическим методом; изучение процессов глубокой очистки серы от примеси углерода методами высокотемпературного окисления и фильтрации. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
• исследовать влияние температуры и времени проведения процессов на глубину очистки серы термохимическим методом и методом высокотемпературного окисления;
• определить влияние размеров пор фильтров на эффективность очистки от взвешенных частиц методом фильтрации;
• разработать методики определения примесных углеродсодержащих веществ с пределами обнаружения 10"5-10"6 мас.%.
Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, списка цитируемой литературы.
|
