Спосіб одержання водню і сірки

Спосіб одержання водню і сірки, який включає розкладання сірководню в низькотемпературній плазмі з наступним охолодженням продуктів розкладу, який відрізняється тим, що охолодження здійснюють у водному середовищі при рН 7,5-10,5, яке містить хінгідрон з концентрацією 0,25-1,25г/л. (19) (21) a200805653 (22) 30.04.2008 (24) 25.05.2009 (46) 25.05.2009, Бюл.№ 10, 2009 р. (72) ЯВОРСЬКИЙ ВІКТОР ТЕОФІЛОВИЧ, UA, ЗНАК ЗЕНОВІЙ ОРЕСТОВИЧ, UA, КАЛИМОН ЯРОСЛАВ АНДРІЙОВИЧ, UA, ГЕЛЕШ АНДРІЙ БОГДАНОВИЧ, UA, ОЛЕНИЧ РОМАН РОМАНОВИЧ, UA, РОМАНОВИЧ ІВАН МИХАЙЛОВИЧ, UA (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА", UA (56) UA 75262, C2, 15.03.2006 3 86911 Поставлене завдання досягається тим, що у способі одержання водню і сірки розкладом сірководню в низькотемпературній плазмі з наступним охолодженням продуктів розкладу, згідно з винаходом, охолодження здійснюють у водному середовищі з рН 7,5...10,5, яке містить хінгідрон з концентрацією 0,25... 1,25г/л. Це дає змогу одержати полімерну сірку за рахунок того, що хінгідрон у лужному середовищі утворює радикали семі хінону [C6H4O2 × C6H4(OH)2 ] « 2 ·C6H4O2H. Вони взаємодіють з кінцевими атомами сірки, що знаходяться на кінцях лінійної макромолекули полімерної сірки як радикали, - при цьому остання стабілізується. · S-Sn-S· + 2 ·C6H4O2H ® HO2H4C6 -S-Sn-SC6H4O2H. Одержана полімерна сірка містить не менше 90% мас. полімерної модифікації, що відповідає вимогам чинних технічних умов. За рахунок відсутності в сірководні вуглеводнів утворення сажі як побічного продукту плазмохімічного процесу та її осадження на внутрішній поверхні реактора не відбувається. Тому перегрівання стінки реактора та локалізації на ній плазми немає. Відтак плазма в реакторі є стабільною, а тривалість роботи реактора - значною. Отриманий водень містить лише незначну кількість нерозкладеного в надвисокочастотній плазмі сірководню, який легко абсорбується водним лужним середовищем. При цьому сорбований сірководень окиснюється радикалами семіхінону з утворенням сірки 2 ·C6H4O2H + H2S ® S + 2 C6H4(OH)2, загальний вихід якої зростає. Інших домішок водень не містить, тому відпадає потреба у здійсненні додаткових операцій з 4 метою його очищення від газоподібних додатків. Спосіб здійснювали в кварцовому трубчатому реакторі з внутрішнім діаметром 25мм. Плазму створювали джерелом надвисокочастотного випромінювання з магнетроном М-571 з робочою частотою 2,45ГГц. Вихідну потужність випромінювання змінювали від 1,8 до 2,1кВт. Розкладу піддавали чистий сірководень, який отримували кислотним розкладом водного розчину натрію сульфіду. Перед подаванням у реактор сірководень осушували. Охолодження продуктів плазмохімічного розкладу сірководню здійснювали у конденсаторі змішування, в який поміщали лужний розчин хінгідрону. Необхідне значення рН середовища забезпечували додаванням до нього розрахованих кількостей NaHCO3, Na2CO3 або NaOH. Вміст полімерної сірки у продукті визначали стандартним методом (ТУ 113-23-01-7-87) за відносною зміною маси зразка після екстракції ромбічної модифікації сірки толуолом за температури 80°C протягом 15хв. Концентрацію сірководню у газовій фазі визначали хроматографічно. Ступінь розкладу сірководню визначали за зміною його концентрації після реактора відносно початкової. Приклад 1. Розкладу піддавали чистий сірководень за потужності випромінювання 1,8кВт. Ступінь розкладу сірководню дорівнював 91%. Для охолодження використовували водний розчин з рН=8,5 і концентрацією хінгідрону 0,25г/л. Продукт містив 93% полімерної модифікації сірки (див. табл., пр. 1). Приклад 2-6. Здійснювали аналогічно пр. 1. Умови і результати одержання водню і сірки наведені в табл. Таблиця Умови і результати одержання водню і сірки Потужність ви№ прикл. промінювання, кВт 1 1,8 2 2,1 3 2,0 4 2,0 5 2,0 6 2,1 Вихід продукту, г Вміст поліСтупінь сере- Концентрація хінгімерної сірки розкладу довища дрону, г/л теоретичний практичний у продукті, % H2S, % 7,5 0,25 91 15,3 15,7 90,5 9,3 0,75 95 22,1 22,6 94,2 9,8 1,00 93 17,3 17,8 92,8 10,5 1,25 92 18,4 18,8 93,6 7,0 0,25 92 17,4 17,4 87,8 11,0 1,50 94 21,8 22,1 93,7* РН * - утворення грубодисперсних частинок полімерної сірки, що погіршує рівномірність і ступінь вулканізації каучуку при застосуванні полімерної сірки як вулканізатора. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601