Low temperature oxidation of ammonia to N₂O over mixed oxide catalysts

The study is devoted to development of technology of catalytic ammonia oxidation to nitrogen(I) oxide. The process of low-temperature oxidation of ammonium on oxidizing catalysts has been investigated for production of nitrogen(I) oxide to be used for medical purposes and organic synthesis. Mixed oxide catalysts under various technological parameters were investigated. Experimentally validated concepts became the basis for creation the technological process of ammonia oxidation. Technological scheme of nitrogen(I) oxide production for organic synthesis was developed. The developed technological process is pro-posed for industrial implementation and appropriate output data are provided for industrial design

Modeling of ammonia oxidation on a platinoid catalyst, taking into account the N₂O formation

A mathematical model of ammonia oxidation on a platinoid catalyst, taking into account the N₂O formation, was developed. The possibilities of lowering the amount of N₂O, which is formed as by-product in high-temperature oxidation of ammonia in nitric acid production, are examined. The developed model allows calculation of the reactor for ammonia oxidation using platinoid catalysts of different geometric profiles

П'ята міжнародна наукова-практична конференція «Комп’ютерне моделювання в хімії і технологіях та системах сталого розвитку»

За допомогою нестаціонарного кінетичного методу досліджено кінетику дисоціації біополімерів ДНК, стимульовану реакційно-активними нітрогенвмісними сполуками, що утворюються внаслідок розкладу молекул N2O в зразках. Одержані значення фактору підсилення дисоціації низькоенергійними електронами, що добре узгоджуються з експериментально отриманими даними.Kinetics of DNA biopolymer dissociation, stimulated by reactive nitrogen species produced by N2O decomposition in samples, were studied using nonsteady kinetic method. The values of low energy electrons dissociation enhancement factors were obtained which are in good agreement with experimental data.С помощью нестационарного кинетического метода исследована кинетика диссоциации биополимеров ДНК, стимулированную реакционно-активными азотсодержащими соединениями, образующимся вследствие разложения молекул N2O в образцах. Получены значения фактора усиления диссоциации низкоэнергетичными электронами, которые хорошо согласуются с экспериментально полученными данными

Математичне моделювання рівноваги нітроген(ІІ), (ІV) оксидів в суміщеному процесі вилучення металів із відпрацьованих каталізаторів

The paper gives the results of the study of equilibrium between nitrogen(II) and (IV) oxides under the conditions of the combined process of nitrogen oxides chemisorption from their mixtures with air and the extraction of metals from spent catalysts by an aqueous solution that contacts with the catalyst and the extractant. The mechanism of the combined process was established and the mathematical model was created that takes into account the interaction between nitrogen oxides and water with the formation of nitric acid, its subsequent interaction with the reactive component of the spent catalyst and the extraction of the formed metal nitrates. The investigation was performed and the mathematical model was developed for the determination of the equilibrium composition of nitrogen oxides in the production of nitric acid and the calculation of the equilibrium concentration and conversion degree of nitrogen oxides in the combined process. DIAP-3-6N catalyst was used as an example and the algorithm was proposed for the calculation of the time variation of the composition of a three-phase system "solid–liquid–gas". A mathematical model of the process was created that takes into account the dependence of the equilibrium conversion degree of nitrogen oxides on the consumption rate of the produced nitric acid in the extraction of metals from the catalyst.Наведені результати досліджень рівноваги нітроген(ІІ), (ІV) оксидів в умовах суміщеного процесу хемосорбції нітроген оксидів із їх сумішей з повітрям і вилучення металів каталізатора в водний розчин, що знаходиться в контакті з відпрацьованим каталізатором та екстрагентом. Встановлено механізм суміщеного процесу та розроблена математична модель, що враховує процеси взаємодії нітроген оксидів і води з утворенням нітратної кислоти, її наступної взаємодії з реакційноздатним компонентом відпрацьованого каталізатора та вилучення металів, що утворились. Здійснено дослідження та створено математичну модель для визначення рівноважного складу нітроген оксидів у виробництві нітратної кислоти та розрахунку рівноважної концентрації і ступеня перетворення нітроген оксидів в суміщеному процесі. На прикладі каталізатора ДІАП-3-6Н запропоновано алгоритм розрахунку зміни з часом компонентного складу трифазної ситеми "газ–тверде–рідина". Створено математичну модель процесу, що враховує залежність рівноважного ступеня пертворення нітроген оксидів від швидкості витрачання нітратної кислоти, що утворилась, на вилучення металів із каталізатора

Встановлення раціональнихумов вилучення олії з відходів гідратації олій

As a result of oil hydration, waste is formed – phosphatide concentrate, which is a multicomponent system. Valuable components of the concentrate are vegetable oil and phosphatides, the separation of which is an urgent task for the industry. The process of treatment of sunflower phosphatide concentrate with citric acid (hydration) in order to more completely convert non-hydrated forms of phosphatides into hydrated ones and separate the oil from the concentrate was studied. A feature of the work is the study of the dependence of the yield and mass fraction of moisture in the extracted oil on the hydration process parameters. A sample of phosphatide concentrate with non-standard quality indicators according to SOU 15.4-37-212:2004 (CAS 3436-44-0) was studied: the mass fraction of moisture and volatile substances was 4.0 %, the mass fraction of phosphatides was 37.0 %. The concentrate was treated with citric acid solution at a temperature of 45 °C (10 % solution). Rational conditions for concentrate treatment were determined: duration (25 min) and citric acid concentration in relation to the mass of phosphatide concentrate (25 %). Under these conditions, the oil yield was 76.1 %, the mass fraction of moisture in the oil was 18.6 %. The indicators characterizing the suitability of the oil for consumption and its safety for the body are within the limits (acid value 3.7 mg KOH/g, peroxide value 5.1 ½ O mmol/kg) for the first-grade unrefined unwinterized sunflower oil according to DSTU 4492. Such oil can be used for refining, fatty acids and biodiesel production, and after additional purification – for processing into food products. The results of the study make it possible to use resources rationally and predict the yield and quality of the oil isolated from the phosphatide concentrate. The resulting oil can be an affordable raw material for various industries.В результаті гідратації олій утворюється відхід – концентрат фосфатидний, що є багатокомпонентною системою. Цінними складовими концентрату є олія та фосфатиди, розділення яких є актуальним завданням для промисловості.Досліджено процес обробки концентрату фосфатидного соняшникового лимонною кислотою (гідратацію) з метою більш повного перетворення негідратованих форм фосфатидів на гідратовані та відділення олії від концентрату.Особливістю роботи є дослідження залежності виходу та масової частки вологи у вилученій олії від технологічних параметрів гідратації.Досліджено зразок концентрату фосфатидного з нестандартними показниками якості згідно СОУ 15.4-37-212:2004 (CAS 3436-44-0): масова частка вологи та летких речовин – 4,0 %, масова частка фосфатидів – 37,0 %.Концентрат піддавали обробці розчином лимонної кислоти за температури 45°C(концентрація розчину 10%). Встановлено раціональні умови обробки концентрату: тривалість (25хв.) та концентрацію лимонної кислоти по відношенню до маси концентрату фосфатидного (25%). За цих умов вихід олії склав 76,1%, масова частка вологи волії склала 18,6%. Показники, що харак-теризують придатність олії до вживання в їжу та її безпечність для організ-му, є у межах норм (кислотне число 3,7мгКОН/г, пероксидне число 5,1 ½ Оммоль/кг) для олії соняшникової нерафінованої невимороженої першого ґатунку за ДСТУ 4492. Така олія може бути направлена на рафінацію, одержання жирних кислот та біодизелю, а після додаткового очищення - на переробку на харчові продукти.Результати дослідження дають можливість раціонально використовувати ресурси та прогнозувати вихід та якість олії, виділеної з концентрату фосфатидного. Одержана олія може бути доступною сировиною для різних галузей промисловості.відхід гідратації, концентрат фосфатидний, лимонна кислота, кислотне число, пероксидне числ

Development of Soapstock Processing TECHNOLOGY to Ensure Waste-free and Safe Production

Soapstock is a large-tonnage waste of the oil and fat industry, the disposal of which is environmentally hazardous. Processing of soapstock into industrially valuable products, in particular, fatty acids, is promising. The method for producing fatty acids, which consists in sequential saponification of soapstock with sodium hydroxide solution, salting out with sodium chloride and decomposition with sulfuric acid solution has been investigated. The feature of this work is the study of the effect of salting out conditions of saponified soapstock on the yield and neutralization number of fatty acids. As an experimental sample, sunflower soapstock was used, the indicators of which correspond to DSTU 5033 (CAS 68952-95-4): mass fraction of total fat – 67.3 %, fatty acids – 61.8 %, neutral fat – 5.5 %. Soapstock was subjected to preliminary saponification under the following conditions: duration 85 min., concentration of sodium hydroxide solution 45 %. After that, the saponified mass was subjected to salting out. The obtained core soap was decomposed with the sulfuric acid solution under the following conditions: temperature 90 °C, duration 40 min. Rational salting out conditions were determined: duration (80 min.) and sodium chloride concentration (16%). Under these conditions, the fatty acid yield is 95.0 %, the neutralization number is 194.8 mg KOH/g. The resulting fatty acids comply with DSTU 4860 (CAS 61788-66-7): the mass fraction of moisture and volatiles is 0.85 %, the mass fraction of total fat is 98.9 %, cleavage depth is 94.2 % oleic acid. This method of soapstock processing increases the fatty acid yield by 3.5 % compared to the method with saponification and decomposition, by 20.3 % compared to the method of soapstock decomposition with sulfuric acid. At the same time, the neutralization number increases by 4.1 % and 8.2 %, respectively. The improved method for fatty acids producing from soapstock provides high- quality fatty acids with increased yield