Springen naar inhoud

[scheikunde] Reactie styreen met ozon


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Harlequin

    Harlequin


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 oktober 2010 - 14:15

Hallo allemaal, dit is mijn eerste post op het forum, het is maar dat jullie het weten :)

Ik ben bezig met een opdracht bij bedrijf X. Deze opdracht houdt het reduceren van eenstyreen-emissie in. De gemiddelde emissie is op dit moment ongeveer 400ppmW/100ppmV/ 100mg/m3 lucht. Deze dient volgens de wet gereduceerd te worden tot 100 ppmW/25ppmV/100mg/m3 maximaal. Een totaalhoeveelheid van ongeveer 350 kilogram styreen wordt per dag uitgestoten.

Tot zover de opdracht. Bekend is dat veel (veelal kleine en middelgrote) bedrijven in de polyester verwerkende industrie kampen met het probleem van hoge styreenemissies en het limiteren hiervan.

Mogelijkheden van actieve kool/adsorptie aan (co)polymeren zijn al onderzocht. Deze zijn niet toepasbaar.

Het komt er op neer dat ik nu de mogelijkheden van oxideren van styreen door middel van ozon aan het onderzoeken ben. De bedoeling is styreen te laten reageren (oxideren) tot slechts benzaldehyde en formaldehyde. In de literatuur wordt de reactie van ozon met styreen weinig genoemd (zonder katalysator). In een rapport (http://www.engr.ucr....ubs/styrept.pdf pagina 23 bovenaan) wordt gesproken van de reactie:

O3 + Styrene v 0.6 {benzaldehyde + HCHO2} + 0.4 {HCHO + RCHO2}
reactiesnelheidsconstante: k= 1,71*10-17cm3 mol-1 sec-1 (aardig laag lijkt me)

Waarin HCHO2 en RCHO2 refereren naar gestabiliseerde biradicalen.

Er wordt gesteld dat k hier nauwelijks afhankelijk is van temperatuur.

Nou ben ik niet erg thuis in organische chemie en bijbehorende reactiemechanismen. Mijn doel is in deze om te berekenen hoeveel ozon globaal nodig is om een stroom van 400 tot 1000 mg styreen /m3 lucht af te breken. Daarom twee vragen:

1) Kun je aan de eenheid van k in de (vereenvoudigde) reactie vaststellen dat dit een tweede orde reactie is? (heb slechts basiskennis van kinetiek)

2) Is het mogelijk de vorming van radicalen en de reacties van die radicalen met ozon mee te nemen in een berekening om de te gebruiken hoeveelheid ozon te berekenen?

Ik kan me voorstellen dat dit verhaal nog vragen onbeantwoord laat. Als dit het geval is hoor ik het wel :)

Veranderd door Harlequin, 06 oktober 2010 - 14:16


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Echtepino

    Echtepino


  • >250 berichten
  • 794 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 oktober 2010 - 18:31

Ja, belangrijke vragen:
1. Wat ga je doen met je benzaldehyde en formaldehyde uitstoot?
2. Waarom geen cryogene behandeling?
3. Waarom geen katalytische regeneratieve oxydatie?
4. Waarom geen procesgeintegreerde maatregelen t.o. deze end-of-pipe oplossingen?

Veranderd door Echtepino, 06 oktober 2010 - 18:33


#3

Harlequin

    Harlequin


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 oktober 2010 - 08:34

Echtepino:

1. Afbreken met een biofilter, maar dat is een ander deel van het verhaal.
2. Kost teveel voor die hoeveelheden per dag
3. Hoe zie je dit voor je? Soort packed bed met metaalkatalysator? Dit gaat niet lukken bij kamertemperatuur als ik het goed heb. Het is belangrijk een financieel aantrekkelijke oplossing te vinden die bij kamertemperatuur kan plaatsvinden.
4. Procesgeintegreerd is ook geen oplossing. Styreen dient als reagentia/oplosmiddel bij de productie van de zwembaden. Er zijn geen alternatieven die de styreenemissie voldoende kunnen terugdringen. Denk hierbij aan alternatieve spuitkoppen, ander oplosmiddel etc.

Ik hoop dat ik hierbij je vragen voldoende beantwoord heb. Zo niet, dan hoor ik het graag weer :)

#4

Echtepino

    Echtepino


  • >250 berichten
  • 794 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 oktober 2010 - 08:40

In ieder geval goed om te zien dat je er wel aan hebt gedacht.
De hoeveelheid van 350 kg styreen per dag die je kunt terugwinnen lijkt mij een forse investering waard.
En een regeneratieve verbranding is met die hoeveelheden (hoeveel debiet? als ik snel reken 350.000 m3 per dag?) toch wel haalbaar? Tenzij je echt bang bent van die temperaturen... maar je hebt er geen omkijken meer naar.

#5

Harlequin

    Harlequin


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 oktober 2010 - 08:52

Echte Pino,

Bedankt voor de reacties. Er staat een fout in mijn vraagstelling. 100 mg/m3 moet 400 mg/m3 zijn. Deze moet maximaal 100mg/m3 worden. Het afzuigdebiet is op dit moment 150.000m3/h (de totale "inhoud" van de fabriek").

De genoemde getallen zijn globaal.

Je bedoelt het verbranden van het teruggewonnen styreen? Ik heb er even aan gedacht maar het punt is dat er in de lente/zomer nauwelijks verwarmd wordt. Styreen moet dan dus in deze periode opgeslagen worden en er moet een geschikte verbrandingsunit komen in dit geval. Ik zal eens nagaan hoeveel dit kost. (misschien begrijp ik je punt niet dan moet je het zeggen :))

Nogmaals bedankt voor de reacties

Veranderd door Harlequin, 07 oktober 2010 - 08:53


#6

Vreggie

    Vreggie


  • >250 berichten
  • 540 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 oktober 2010 - 09:00

Je zou ook met de verbranding energie op kunnen wekken.

#7

Harlequin

    Harlequin


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 oktober 2010 - 09:02

Het verbranden zonder eerst te concentreren is vanwege de lage concentratie geen optie. Ik weet niet of je dit bedoelt trouwens.

#8

Echtepino

    Echtepino


  • >250 berichten
  • 794 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 oktober 2010 - 18:10

ja dat bedoelde ik wel, je kunt dit wel katalytisch doen... nooit gaan verdunnen.
Kun je niet puntafzuigen ipv de hele fabriek...?

Ik snap je verbetering niet: hoeveel is de concentratie? Dus geen 1000 mg/m3?

En 350 kg styreen PER DAG wil ik graag als salaris verdienen!!
(als je het in bulk koopt, €300 per dag als salaris, DEAL, per drum is het zeker nog veel duurder)

Veranderd door Echtepino, 07 oktober 2010 - 18:37






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures