V.1. Реакции нуклеофильного замещения. В каком слое эфир находится при промывках
Нейтрализация и промывка
ПЛАСТИФИКАТОРЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ
Эфир-сырец может содержать в небольшом количестве непро - реагировавшую кислоту или ангидрид, кислый эфир и кислый катализатор. Для нейтрализации этих примесей эфир обрабатывают водным раствором нейтрализующего агента, обычно щелочью или содой, а также промывают водой для удаления солей и остатков нейтрализующего агента.
В качестве кислых катализаторов этерификации в промышленности применяется серная кислота, бензолсульфокислота и п-толу - олсульфокислота. Серная кислота легко взаимодействует со спиртом с образованием моноалкилсерной кислоты [160]. Для 2-этил - гексанола при 120 °С равновесная глубина превращения (93%) устанавливается всего за 30 с. Поэтому в процессе этерификации. серная кислота присутствует в реакционной смеси в основном в виде моноалкилсерной кислоты и, следовательно, при нейтрализации некоторое количество спирта теряется в виде соли алкилсуль - фата.
Для регенерации спирта рекомендуется перед нейтрализацией обрабатывать эфир водой при 80—150 °С и давлении до 1010 кПа.
В этих условиях кислый алкилсульфат гидролизуется с образованием спирта и серной кислоты. Водную фазу, содержащую до 90% регенерированной серной кислоты, нейтрализуют обычным способом или возвращают в процесс в качестве катализатора [174, 175].
Нейтрализация в растворе протекает без катализатора при комнатной температуре практически в момент смешения кислого компонента и нейтрализующего агента. Однако, поскольку пластификаторы практически не растворимы в воде, то их нейтрализация является гетерогенным жидкофазным процессом, скорость которого определяется не химическими, а физическими процессами— степенью диспергирования дискретной фазы и скоростью диффузии щелочного и кислого агентов к границе раздела фаз. В зависимости от условий диспергирования дискретной может быть как эфирная, так и водная фазы. Условия массопередачи в рассматриваемой системе подчиняются общим закономерностям [95].
В периодических производствах нейтрализацию и промывку, как правило, проводят в одном кубовом аппарате с мешалкой и рубашкой для обогрева и охлаждения при 60—90°С и атмосферном давлении [176]. Эфир-сырец и раствор щелочи или соды перемешивают, затем после отстаивания отделяют от водно-солевого слоя. Далее в аппарат добавляют воду для промывки из расчета 1 м3 воды на 1 т готового продукта. Промывку проводят 2 раза. Для уменьшения количества загрязненных стоков рекомендуется для второй промывки использовать реакционную воду и конденсат острого пара со стадии отгонки летучих, для первой промывки— отработанную воду со второй промывки, а для приготовления раствора соды — отработанную воду с первой промывки [88, 177].
Развитая межфазная поверхность двух взаимнонерастворимых жидкостей создается за счет интенсивного перемешивания. Можно рассчитать частоту вращения мешалки, при которой обеспечивается эффективное эмульгирование жидкостей [178].
Интенсивность перемешивания увеличивается при бар'ботиро - вании через реакционную массу инертного газа или воздуха '[95].
Если перемешивающее устройство не обеспечивает необходимого диспергирования фаз, то применяют циркуляцию реакционной массы, которую отбирают через нижний штуцер аппарата (из зоны, обогащенной водной фазой) и циркуляционным насосом рас- пыливают над зеркалом жидкости.
В непрерывных процессах для интенсификации процессов нейтрализации и промывки эфиров используют дополнительные приемы. Например, смешивают эфир и нейтрализующий агент или воду в трубопроводе перед подачей в нейтрализатор или промыва - тель [95]. Перемешивание в трубопроводах происходит за счет турбулентных пульсаций. Поэтому таким способом можно перемешивать только в условиях развитого турбулентного течения. Для улучшения перемешивания жидкостей в трубопровод помещают специальные вставки или винтовые насадки, образующие так называемый статический смеситель. Эффективное перемешивание обеспечивается также при перекачке гетерогенной системы центробежным насосом.
При отстаивании моноэфира после нейтрализации и промывки помимо верхнего э"фирного и нижнего водно-солевого слоя образуется также промежуточный эмульсионный слой, который собирается в отдельном аппарате и для разрушения эмульсии нагревается до 90—100 °С. Для предотвращения образования эмульсий предложены различные приемы. Например, рекомендуется добавлять в реакционную массу при нейтрализации аминоалкиленфос - фоновые кислоты или их соли [93], обрабатывать эфир гашеной известью, ассоциированной с небольшим количеством воды [179], проводить декантацию эфира и воды под давлением при 120— 200 °С [180], вводить в реакционную массу перед нейтрализацией сульфат натрия и натриевую соль кислого эфира в количестве 2,0 и 1,5% (масс.) соответственно [181].
Известно, что скорость гидролиза сложноэфирной связи в водном растворе щелочного агента с повышением температуры значительно возрастает. Однако установлено [176], что она зависит от концентрации щелочного агента и, если последняя не превышает 3—4% (масс.), то даже при температуре выше 100°С степень гидролиза эфира при нейтрализации невелика. Поэтому нейтрализацию рекомендуется проводить в две стадии [182, 184]. Вначале эфир-сырец смешивают с водным раствором щелочного агента при 60—80°С. При смешении нейтрализация завершается на 70— 80% и концентрация свободной щелочи в реакционной массе резко падает. Далее образующуюся дисперсную систему нагревают до температуры кипения водного раствора щелочи и нейтрализация завершается при непрерывной гетероазеотропной отгонке водно - спиртовой паровой смеси. Пары воды и спирта, образующиеся при кипении, конденсируются и охлаждаются в холодильнике. Конденсат расслаивается во флорентийском сосуде на спирт и воду. Вода непрерывно возвращается в нейтрализатор, а спирт отделяется для последующего использования на стадии этерификации.
В процессе нейтрализации от эфира-сырца отгоняется до 50% избыточного спирта, что дает возможность сократить расход острого пара на последующей стадии отгонки летучих [176]. Отмечается [183], что при проведении нейтрализации в режиме кипения с последующей отгонкой воды под вакуумом соли моноэфира выпадают из раствора в легкофильтруемой форме.
Предложено отделять эфир от водно-солевого слоя на центробежных сепарационных аппаратах. Считают, что, несмотря на высокую стоимость аппарата, его использование позволяет значительно понизить стоимость пластификатора за счет уменьшения потерь эфира.
Для интенсификации процесса нейтрализации и уменьшения образования трудноразделимой эмульсии в последнее время при--7 меняют капельную нейтрализацию и капельную промывку эфира.
Процесс проводят в распылительной колонне (рис. 2.11) [95], представляющей собой полый цилиндр, в нижней части которого имеется распределитель (в нем диспергируется легкая фракция, в данном случае эфир). Капли эфира под действием разности плотностей движутся вверх через раствор щелочи, заполняющей центральную зону колонны, и нейтрализуются. К зоне нейтрализации сверху и снизу примыкают отстойные зоны. Из верхней части колонны отводится нейтральный эфир, а из нижней части — водио-солевой раствор. Уровень тяжелой жидкости в колонне устанавливается с помощью гидравлического затвора.
Отмечается [185], что применение капельной нейтрализации позволяет отказаться от промывки эфира-сырца водой. Однако при проведении капельной нейтрализации в распылительных колоннах большого диаметра (около 1—2 м) противоток фаз в значительной степени нарушается. Это обусловлено сравнительно невысокой скоростью перемещения сплошной фазы. В таких условиях поднимающиеся вверх капли эфира увлекают с собой соли нейтрализации, что приводит к выравниванию концентрации солей по вертикали и снижению движущей силы процесса. К тому же время пребывания капель в полой колонне определяется в основном разностью плотностей сред и не поддается регулированию. Поэтому на практике предусматривают нейтрализацию в две стадии— вначале в капельном нейтрализаторе, а затем в кубовом аппарате с мешалкой [59].
Процесс капельной нейтрализации можно значительно интенсифицировать путем применения пульсационных аппаратов [186, 187], представляющих собой колонны, заполненные насадкой (кольца Рашига, ситчатые тарелки, тарелки с фасонными отверстиями и др.). Пульсация может накладываться на сплошную жидкую фазу или на пакет тарелок. В первом случае установка оборудуется пневматической системой с золотниково-распредели - тельным механизмом для создания пульсаций, во второй — криво - шипно-шатунным приводом пакета тарелок.
| Рис. 2.11. Схема распылительной колонны: Растёор Зсрир / — корпус; 2 — распределитель эфира; 3 — труба для ввода рас - щелочи 1 I ^ твора щелочи; 4 — гидравлический затвор; 5 — регулирующий ^ IX Вентиль. J |
Поскольку в пульсационных колоннах с ситчатыми тарелками создается поперечная неравномерность распределения фаз и происходит продольное перемешивание [186], предпочтение отдается фасонным насадкам. Наиболее распространены насадки типа
КРИМЗ и ГИАП. Насадка КРИМЗ [188] выполнена в виде пакета горизонтальных дисков с отверстиями, расположенными по концентрическим окружностям и имеющими по две направляющие лопатки с обеих сторон диска с углом наклона от 10 до 60°. Насадка ГИАП-1 имеет аналогичную конструкцию, но для предотвращения захлебывания колонны в случае противотока жидкостей с небольшой разностью плотностей плоскости дисков срезаны с одной стороны [189]. У соседних тарелок срезы располагаются в шахматном порядке. В насадке ГИАП-2 отверстия располагаются не по концентрическим окружностям, а вдоль линий, перпендикулярных линиям среза [190]. По мнению авторов, такая конструкция позволяет упростить изготовление насадки и исключить опасность разделения жидкостей за счет закручивания потоков, наблюдающегося в насадках КРИМЗ и ГИАП-1. Последние исследования показывают [191], что эффективность массообмена в насадках ГИАП-2 и КРИМЗ примерно одинакова.
При проведении процессов в капельном режиме при вибропуль - сационном воздействии на систему создается высокая степень диспергирования дискретной' фазы (размер капель обратно-пропорционален интенсивности пульсации), улучшается распределение фаз по сечению и увеличивается время пребывания дискретной фазы в аппарате. В целом, по сравнению с капельными процессами в пустотелых распылительных колоннах, эффективность массообмена возрастает в 3—5 раз, а коэффициент теплопередачи увеличивается на 30—50% [186].
Технология капельной нейтрализации и промывки в режиме вибропульсационного воздействия разработана для фосфорсодержащих [192] и сложноэфирных [133, 177] пластификаторов. Этот способ дает возможность сократить количество промывной воды до 100—400 кг/т [133], т. е. проводить промывку только реакционной водой и конденсатом острого пара со стадии отгонки летучих. Кроме того, применение пульсационных аппаратов позволяет осуществить нейтрализацию и промывку в одном аппарате. В этом случае в верхнюю часть колонны поступает промывная вода, в среднюю часть, колонны — водный раствор щелочного агента, а в нижнюю — кислый эфир. Нейтрализацию ди(2-этилгексил)фталата рекомендуется проводить при 70—90 °С, нагрузке по эфиру 4000 кг/(м2-ч) и интенсивности вибропульсационного воздействия (произведение амплитуды колебаний насадки типа ГИАП на частоту колебаний) — 1200—1500 мм/мин.
Различные режимы вибропульсационного воздействия по высоте колонны, например в зонах нейтрализации и промывки, могут создаваться либо за счет изменения частоты и амплитуды колебаний насадки по зонам, либо за счет изменения конструкции тарелок. В первом случае для отдельных элементов насадки предусматриваются индивидуальные приводы. Конструктивно задача ре - / шается, например, выполнением насадки верхней зоны с полым штоком, через который проходит шток насадки нижней зоны.
Привод обеих насадок монтируется на крышке колонны [193].
Для более полного удаления из пластификатора следов щелочи помимо промывки водой его можно дополнительно обработать диоксидом"углерода. Эту операцию рекомендуется проводить непрерывным способом при противотоке пластификатора и газа [194].
Извлечению из эфира серусодержащих примесей способствует обработка эфиров безводным аммиаком при температуре выше 140 °С. Экспериментально установлено, что содержание серы при такой обработке понижается в диэтилфталате с 0,16 до 0,02%, а в ди (2-этилгексил)фталате — с 0,13 до 0,002% [195].
В некоторых патентах нейтрализацию предлагают проводить одновременно с отгонкой летучих, добавляя в реакционную смесь перед отгонкой тонкоизмельченную щелочь [197, 196].
Применение амфотерных катализаторов позволяет проводить процесс до кислотного числа эфира менее 0,1 мг КОН/г и вообще исключить стадию нейтрализации. Однако по экономическим соображениям из-за слишком большой продолжительности процесса синтез обычно завершают при кислотном числе 0,2—0,5 мг КОН/г и затем эфир-сырец нейтрализуют.
Для отделения титанового катализатора, например тетрабуток - сититана, от целевого продукта его гидролизуют водой [198, 199], или водным раствором соды [200] и образующийся осадок отфильтровывают. По некоторым данным [201] при обработке кислого эфира, содержащего( титановый катализатор, острым паром до нейтрализации образуется трудноотделимый гель. Поэтому после синтеза эфир-сырец рекомендуется обрабатывать водой для разложения катализатора, отфильтровывать образующийся осадок и лишь затем отгонять избыточный спирт острым паром [202].
Разработаны способы нейтрализации при температуре выше 100°С [201, 203]. Горячий эфир-сырец обрабатывают водным раствором щелочи, а затем в систему подают воду. Образующийся при высокой температуре водяной пар обеспечивает азеотропную отгонку спирта и снижение температуры эфира. Полученный продукт хорошо фильтруется.
Гелеобразные осадки, образующиеся, например, при отгонке избыточного спирта от эфира, содержащего титановый катализатор, при обработке достаточно большим количеством воды укрупняются и переходят в легкофильтруемую форму [204]. Хорошие результаты достигаются при обработке эфира водным раствором соды. Присутствие соды не только оказывает нейтрализующее действие, но и улучшает фильтруемость эфира.
При непрерывном производстве пластификаторов на алкилтитановом катализаторе эфир-сырец после отгонки летучих острым перегретым паром, нейтрализации и разложения катализатора водным раствором соды обрабатывают сорбентами, которые для удобства дозирования вводят в виде суспензии в целевом продукте. Такая технологическая схема имеет ряд недостатков [205]: сложность аппаратурного оформления из-за необходимости приготовления и дозирования отдельно содового раствора и суспензии; снижение эффективного объема реактора и увеличение потерь сырья при очистке из-за рецикла части целевого продукта; значительное количество загрязненных стоков (35—50 кг/т продукта). Для устранения этих недостатков предложен метод очистки, при котором нейтрализация, разложение катализатора и обработка сорбентами осуществляются одновременно [200]. Установлено [205], что эффективность действия сорбентов при очистке пластификаторов сохраняется и в том случае, если их суспендировать не в целевом продукте, а в воде. Суспензия имеет следующий состав, в % (масс.): вода — 76—78; кальцинированная сода — 2,0—2,5; уголь—10—12; глина—10—12. Расход суспензии составляет 45—50 кг/т целевого продукта.
Для уменьшения расхода воды и количества сточных вод нейтрализацию целесообразно проводить в две стадии [200, 205]. Кислый эфир-сырец и суспензию сорбентов в водном растворе щелочного агента непрерывно подают в нейтрализатор 1, откуда реакционная смесь с постоянного уровня также непрерывно перетекает в нейтрализатор 2 и далее направляется на стадию подсушки. Температура в нейтрализаторах соответственно равна 80—98 °С и 100—105°С, давление — атмосферное. За счет более высокой температуры из нейтрализатора 2 отгоняется часть воды, которую после конденсации направляют в нейтрализатор 1. Такой прием позволяет создать циркуляцию части воды по замкнутому контуру. В результате повышается ее концентрация на первой стадии очистки, что способствует разложению катализатора в условиях, благоприятных для последующей фильтрации. Общую подачу воды на стадию нейтрализации можно понизить примерно на 50%.
Пластификаторы оказывают существенное влияние на горючесть пластифицированных полимеров. Низкомолекулярные рласти - фикаторы типа сложных эфиров дикарбоновых кислот, находящиеся в пластифицированном полимере, при контакте с пламенем выделяются из пленки, а затем …
msd.com.ua
Способ непрерывной очистки сложного эфира
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
М АВТОИ:МОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
763322 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено220878 (21) 26 7732/23-04
м. к,.
С 07 С 67/48 с присоединением заявки М
Государственный комитет ссср по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 150980. Бюллетень 11о 34
М) У И 547. 584. .26.07(088.8) Дата опубликования описания 180980 (72) Авторы изобретения
9. Е. Носовский, С. Б. Евдокимов и А. И. Куценко (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ОЧИСТКИ СЛО?ХНОГО
ЭФИРА
Изобретение относится к области органического синтеза, конкретно к способу непрерывной очистки сложных эфиров, которые находят применение в качестве пластификаторов различных термопластов.
Широко известен. способ очистки сложных эфиров карбоновых кислот, полученных на кислых катализаторах, заключающийся в нейтрализации кислых компонентов, промывке от солей нейтрализации, отгонке избыточного спирта и воды, обработке сорбентами и фильтрации (1)., 15
Недостатком такого способа являются высокие потери эфира из-за значительного образования эмульсии на ста-. дии нейтрализации.
Известен также способ (2)в сост- 20 ветствии с которым нейтралйзацию про водят при 75-80 С в две стадии, а именно обрабатывают на каждой стадии эфир 2-3%-ным водным раствором щелочи в количестве 15-30% от объема эфира, 2
Однако и этому способу присущи,недостатки: необходимость приготовления значительного количества раствора щелочи и соответственно большой объем химически загрязненных стоков. 30
Для сокращения количества стоков предложено сложный эфир пропускать в виде капель размером 0,5-10 мм через водный раствор едкой щелочи 0,510 вес% при 40-70 С с последующим от. делением образующегося на поверхности щелочного раствора органического слоя, содержащего сложный эфир (3).Недостатками такого способа нейтрализа. ции являются низкое значение коэффициентов межфазного обмена и сильное продольное перемешивание, из-за чего нейтрализация проходит не полностью или размер реакционного оборудования приходится существенно увеличивать.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ непрерывной очистки ди-(2-этилгексил)-фталата, полученного в процессе этерифи-. кации фталевого ангидрида 2-этилгексанолом в присутствии в качестве катализатора серной кислоты (41. В соответствии с этим способом очистки ди-(2-этилгексил)-фталат нейтрализуют сначала раствором щелочного агента в капельном .нейтрализаторе, а затем после расслаивания в отстойнике эфир подают во второй нейтрализатор, 763322 представляющий собой аппарат с мешалкой. Температуру в нейтрализаторе поддерживают в пределах 60-80 С, давление — атмосферное. Нижний водносолевой слой из отстойника направляют на установку сжигания, а верхний эфирный слой промывают водой. Далев эфир отделяют от воды во флорентийском сосуде, отгоняют при 145-155 С и остаточном давлении 10-20 мм рт. ст, летучие компоненты, удаляют. остатки летучих веществ с острым паром, обрабатывают эфир глиной "Гумбрин" при 80-100 С и остаточном давлении
10-20 мм рт. ст. и фильтруют.
Недостатками известного способа являются невысокая эффективность капельной нейтрализации, что заставляет применять аппаратуру с большими габаритами и металлоемкостью; необходимость использования дополнительных нейтрализаторов, поскольку в колон- Я нах большого диаметра вследствие неоднородного размера капель, неравномерного распределения капель по сечению и сильного продольного перемешивания не удается снизить кислотное число до требуемого. Кроме того, для способа характерно образование большого количества химически загрязненных стоков.
Цель изобретения заключается в упрощении и интенсификации процесса, а также в повышении экономичности процесса.
Поставленная цель достигается пред. лагаемым споСобом очистки сложного эфира, полученного этерификацией фталевого ангидрида алифатическим спиртом нормального или изостроения с числом углеродных атомов 5-12 или смесью указанных спиртов в присутствии кислого. катализатора, путем 40 нейтрализации кислых компонентов водным раствором щелочного агента, обычно с использованием отработанной промывной воды и промывкой от солей нейтрализации при 60-80 С .и атмосфер- 45 ном давлении промывной водой, в качестве ко арой обычно, используют реакционную воду со стадии этерификации и конденсат острого пара со стадии отгонки летучих, и при этом нейтрализацию и промывку проводят при вибропульсационном воздействии с интенсивностями 900-2000, обычно 12001500 мм/мин, и 1500-3000, обычно
1800-2100 мм/мин, соответственно, с последующей отгонкой летучих с острым пфром, обработкой сорбентами и фй ьтрацией.
Отличительными признаками процесса являются. проведение нейтрализации и промывкм при вибропульсационном Щ воздействии с интенсивностями 900 2000 и 1500-3000 мм/мин соответственно, что позволяет интенсифицировать .и .упростить процесс, а также повысить экономичность процесса. Было установлена, что нейтрализацию следует проводить при интенсивности вибропульсационного воздействия 900-2200 мм/мин, а промывку при интенсивности
1500-3000 мм/мин. Более высокая интенсивность вибропульсационного воздействия приводит к образованию трудноразделяемых эмульсий, а при меньших интенсивностях нарушается равномерность распространения фаз по реакционному объему и, как следствие ухудшается эффективность процессов.
Также было установлено, что эффективность процесса очистки в целом повышается, если интенсивность .вибропульсационного воздействия на стадии нейтрализации составляет 4080%(преимущественно 60-70%)от интенсивности при промывке. Расхождение .в оптимальной величине воздействия на двух стадиях объясняется различием физических свойств промывной воды и водного раствора щелочи(в частности, коэффициентов поверхностного натяжения .
При вибропульсационном воздействии на сплошную фазу щелочной агент можно вводить на стадию нейтрализации в твердом виде или в виде сильно концентрированного раствора, а растворение или разбавление проводить непосредственно в аппарате для нейтрализации. В известном способе ввод концентрированной щелочи на стадии нейтрализации приводит к омылению эфира и снижению выхода целевого продукта.
При этом возможно без понижения качества целевого продукта применять воды со стадии этерификации и конденсата острого пара со стадии отгонки летучих в качестве промывной воды, а отработанной промывной воды — в качестве растворителя щелочи на стадии нейтрализации..
Способ может быть реализован при получении сложных эфиров этерификацией фталевого ангидрида алифатическими спиртами нормального или изостроения с числом углеродных атомов
5-12 или смесью указанных спиртов в присутствии кислых катализаторов.
В качестве алифатических спиртов используют 2-этилгексанол, додециловый спирт, смесь нормальных спиртов С7- С>, смесь нормальных и изоспиртов С6- С8.
В качестве кислых катализаторов применяют серную кислоту, бензолсульфо" кислоту, паратолуолсульфокислоту.
Узел непрерывной нейтрализации кислых компонентов и промывки от солей нейтрализации включает два аппарата колонного типа с отстойными зонами. Кислый эфир непрерывно подают в нижнюю часть аппарата нейтрализации, а сверху также непрерывно противотоком пропускают водный раствор щелочного агента. Нейтраль ный эфир из .жмэхней отстойной зоны
763322 фталат-56 гексил -фта лат
2-этилгексанол фталат
Смесь спиртов С - С
Паратолуолсульфокислота .
Додециловый
Смесь спиртов С6- С8
Спирт
Бензолсульфокислота
Катализатор аппарата нейтрализации направляют в нижнюю часть аппарата для промывки где проводят промывку от солей нейтрализации в противотоке промывной воды. Из верхней отстойной зоны аппарата для промывки эфир направляют на дальнейшую обработку по общеизвестному способу. Вибропулвсационное=воздействие бсуществляют за счет возвратно-посту-, пательного движения насадки, состоящей40 из пакета перфорированных тарелок, укрепленных на общем валу, или за счет пульсации столба жидкости в колонне при неподвижной насадке. Пульсация столба жидкости может быть осуществлена, например, при помощи поршневого пульсатора; В случае пульсации столба жидкости колонна заполнена фасонной насадкой.
Способ может быть реализован в одном аппарате колонного типа, в верх-20 нюю часть которого вводят промывную воду, в среднюю щелочной агент в твердом виде или в виде водного раствора высокой концентрации, à в нижнюю часть непрерывно подают кислый эфир.
Для уменьшения продольного перемешивания колонна может быть создана секционированной.
Предлагаемый способ очистки позволяет завершить процесс нейтрализации в одну стадию, что приводит к его интенсификации и упрощению процесса, а также снижению металлоемкости и габаритов оборудования; снизить количества промывных вод до 100-400 против 1500-2000 кг/т по известной технологии; снизить количества химически загрязненных стоков и потери сырья и целевого продукта с этими стоками в 5-20 раз.
Дополнительное сокращение загряз- 40 ненных стоков,на 100-400 кг/т происходит за-счет использования реакционной воды и конденсата острого пара на стадии промывки, а промывной воды для приготовления щелочного раствора на стадии нейтрализации.
Пример ы 1-4. На установке содержащей две колонны с рубашками, проводят процессы нейтрализации и промывки от солей нейтрализации .диалкилфталата-68, диалкилфталата-56,ди(2-этилгексил)-фталата, дидодецилфталата. Колонны имеют внутренний диаметр 32 мм, рабочую длину 2000 мм, верхнюю и нижнюю отстойные эоны объемом по 15 л.
Внутри каждой колонны расположен вал с надетыми на него перфорированными тарелками с коэффициентом свободйого сечения 40%. Расстояние между тарелками 55 мм. Вал соединен через эксцентрик с электродвигателем. Величины амплитуды и чистоты вибрации можно менять путем смены эксцентриков и регулирования числа оборотов электродвигателя.
В нижние части обеих колонн подают эфир: в колонну нейтрализации кислый эфир после стадии эфиризации, а в колонну для промывки — эфир из верхней отстойной зоны колонны нейтрализации. Сверху колонны противотоком пропускают водный раствор щелочного агента и промывную воду соответственно для процессов нейтрализации и промывки.
После нейтрализации и промывки эфира отгоняют избыточный спирт при .
145- 155 С и остаточном давлении
20 мм. рт. ст. и остатки летучих острым перегретым паром, обрабатывают сорбентами при 80-100 С и остаточном давлении 10-20 мм рт. ст. и фильтруют.
В примере 4 нейтрализацию и промывку ведут в одном аппарате колонного типа с внутренним диаметром
32 мм, высотой рабочей зоны 4000 мм, объемами верхней и нижней отстойных зон по 15 л. Вибропульсационное воздействие осуществляют,как в примерах 1-3. Расход эфира-сырца поддерживают 4 кг/ч во всех примерах. Расход водного раствора щелочи в 1-м примере 400 кг/т эфира, а в 2,3 и
4-м примерах 200 кг/т эфира.
Характеристика исходного сырья и целевого продукта, а также значения параметров процессов приведены в таблице.
Серная кис- Серная кислота лота
763322
Пример
Характеристика
2,8
КОН
3,5 йаОН
3,5
Na0H
3,2
КОН
Щелочный агент
1500
900
2000
1200
1800.1500
2100
3000
100
80
70
7 0
80
Промыал ен ный
42%-ный
Промышленный
423-йый
5%-ный
5%-ный
Промывная вода
Свежая вода
0,5
5 0
5,0
Свежая вода
Реакционная вода и конденсат острого пара
Свежая вода
Свежая вода
400
200
400
100
7080
60
0,09
0,07
0,09
1,3 ° 10 выход целевого продукта,В
99,6
99,5
99,4
98,9
Кислотное число эфира-сырца
Интенсивность вибропульсационного воздействия при нейтрализации, мм/мин
Интенсивность вибрапульсационного воздействия при промывке, мм/ мин
Отношение интенсивности при нейтрализации к интенсивности при промывке,Ъ
Температура нейтрализациии, С
Способ ввода нейтрализувщего агента (водный раствор) Источник воды для приготовления раствора щелочного агента
Концентрация щелочного агента после разбавления промывной водой в зоне нейтрализации, вес.Ъ
Источник промывной воды
Количество промывной воды, кг/т эфира
Температура промывки,oC
Показатели качества целевого продукта! кислотное число, мг KOH/ã 0,09 цвет по йодометрической шкале, номер 2 удельное объемное электрическое сопротивление ом см 6,2 ° 10
Продолжение табли
2,0 ° 10 9,3-10
763322
10
20
Составитель Е. Уткина
Редактор E. Корина Техред A.Ач Корректор М. Вигула
Заказ 6224 21 Тираж 495 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4
Формула изобретенйя
1. Способ непрерывной очистки сложного эфира, полученного зтерификацией фталевого ангидрида алифатическим спиртом нормального или изостроения с числом углеродных атомов 512 или смесью укаэанных спиртов в присутствии кислого катализатора, путем нейтрализации кислых компонентов водным раствором щелочного агента с промывкой от солей нейтрализации промывной водой при 60-80 С и атмосферном давлении с последующей отгонкой летучих с острым паром, обработкой сорбентами И фильтрацией, о т л и ч ° а ю шийся тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, а также повышения экономичности процесса, нейтрализацию и промывку проводят при вибропульсационном воздействии- с интенсивностями 900-2000 и 1500-3000 мм/мин соответственно.
2. Способ по и. 1, отличаю- шийся тем, что нейтрализацию и промывку проводят при вибропульса ционном воздействии с интенсивностями 1200-1500 и 1800-2100 мм/мнн соответственно.
3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что для нейтрализации используют отработанную промывную в оду.
4, Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве промывной воды для промывки используют реакционную воду со стадии зтерификации и конденсат острого пара со стадии отгонки летучих.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1i Обзоры по отдельным производствам химической промышленности, вып. 37, М., 1973, с. 32.
2. Патент США Р 2955989, кл. 260-375, опублик, 1960.
3. Патент Великобритании 9 1355207, кл. С 07 С 67/06, опублик. 1974.
4. Обзоры по отдельным производствам химической промышленности, вып, 37, M., 1973, с. 41-42 (прототип7 :
www.findpatent.ru
Сырой эфир - Справочник химика 21
Очистка сырых эфиров, состоящая в обработке раствором ел-кого натра с целью нейтрализации жирных кислот, не вступивших в реакцию, с последующим отделением эфиров от щелочи и раствора мыла промывка, сушка бутиловых эфиров жирных кислот и фильтрация. [c.57]
Остаток после отгонки, маслообразную жидкость красного цвета, медленно выливают в стакан, содержащий 200 мл воды и 50 г льда выделяется осадок, который отсасывают на воронке Бюхнера, промывают водой и отжимают на пористой тарелке. Сырой эфир (кристаллическое, белое с красноватым оттенком вещество с запахом укропа, характерным для эфира /7-толуиловой кислоты) переносят в колбу емкостью 500 мл,-добавляют 50 мл воды и перегоняют с водяным паром (примечание 4) до тех пор, пока в холодильнике не начнут собираться кристаллические иглы. Оставшийся в колбе эфир охлаждают водой со льдом, отсасывают, промывают водой и сушат на пористой тарелке. [c.503]
Сырой эфир отжимают на пористой тарелке, переносят в колбу со 130 мл абсолютного метилового спирта и кипятят с обратным холодильником на водяной бане (примечание 1), затем охлаждают водой со льдом, выделившийся осадок отделяют на воронке Бюхнера, промывают 3 раза холодным метиловым спиртом, отжимают на пористой тарелке и сушат в сушильном Шкафу при температуре 80°. [c.675]Полученный продукт содержит очень небольшое количество (0,5%) хлористого цинка. Если нужно получить совершенно чистое вещество сырой эфир растворяют в хлороформе, раствор фильтруют и оставляют кристаллизоваться. Можно также осадить эфир из раствора в хлороформе при помощи серного эфира. [c.796]
Растворитель удаляют в вакууме (в конце нагревают на кипящей водяной бане), а остаток кипятят с метиленхлоридом. Экстракт промывают насыщенным раствором поваренной соли, затем раствором бикарбоната натрия н сушат сульфатом магния растворитель выпаривают. Оставшийся сырой эфир перекристаллизовывают из изопропилового спирта. Т. пл. 97°С выход 80%. [c.227]
Согласно указаниям авторов синтеза, сырой эфир может быть очищен также и следующим образом. После центрифугирования реакционную смесь помещают в 1-литровую делительную воронку, добавляют туда же 500 мл эфира и жидкость промывают 5%-ным раствором соды, порциями по 200 мл, до тех пор, пока не будет удалена непрореагировавшая кислота. На этой стадии иногда встречаются затруднения вследствие образования эмульсии. Эфирный слой сушат пад безводным сернокислым натрием и эфир отгоняют на водяной бане. Остаток фракционируют, как указано выше. [c.128]
Метилнитрат может быть перегнан, если соблюдать должные меры предосторожности. Продукт нельзя нагревать сразу, и он не должен содержать свободной кислоты. Однако не рекомендуется перегонять метилнитрат, поскольку сырой эфир (после промывки и сушки) в большинстве синтетических реакций дает такие же хорошие выходы, как и перегнанный продукт. Потери при перегонке не велики, и чистый продукт кипит при 64,5—65°. Нельзя перегревать остаток в перегонной колбе. [c.330]
Полученную суспензию охлаждают до комнатной температуры и фильтруют с отсасыванием. Отжатый осадок солянокислого триэтиламина промывают па фильтре 50 мл четыреххлористого углерода. Объединенный фильтрат помещают в колбу Вюрца и отгоняют четыреххлористый углерод (см. примечание). Остаток в колбе перегоняют в вакууме, собирая фракцию с т. кип. 38—4975 мм выход сырого эфира равен 124 г (69,1% в расчете на хлораль). [c.62]
Для выделения холекальциферола (Од) из жира печени тунца или палтуса применяют следующие операции [20] омыление и отделение неомыляемой фракции жира, частичное отделение витамина В от витамина А путем разделения между углеводородом и спиртом (на основании их различной растворимости), хроматографическую адсорбцию на окиси алюминия, удаление стеринов кристаллизацией из метанола и осаждение дигитонином, этерифи-кацию хлорангидридом 3,5-динитробензойной кислоты, хроматографическую очистку сырого эфира, гидролиз очищенного эфира и кристаллизацию свободного витамина. [c.109]
Кислотное число сырого эфира должно составлять 4—8 мг КОН/г. При уменьшении кислотного числа металлические кобальт и марганец отлагаются в нижней части колонны на тарелках, трубопроводах, циркулирующей и запорной арматуре. Высокое кислотное число свидетельствует о неполноте прохождения реакции этерификации, что ведет к снижению выхода ДМТ. Кислотное число сырого эфира зависит от продолжительности пребывания оксидата в колонне, количества и температуры подаваемого метанола, температуры реакции этерификации, содержания воды в метаноле. [c.171]
ДИСТИЛЛЯЦИЯ СЫРОГО ЭФИРА [c.175]
Линии I — спирт с 1 % КОН II — циркулирующий ацетилен III — свежий ацетилен и Н2 IV — сырой эфир V — чистый винилал-киловый эфир VI — остаток. [c.249]
На рпс. XII.36 приведена технологическая схема получения метилметакрилата из ацетонциангидрипа [124] в соответствии с приведенной выше реакцией. Процесс изготовления метилметакрилата слагается из трех стадий синтеза метилметакрилата, осуществляемого в одном аппарате, промывки сырого эфира, ректификации сырого эфира. В смесителе 30 смешением олеума с серной кислотой приготовляют моногидрат (98%-ную Н23 0 4) и передают его через сборник 29 и мерник 4 в дегидратор 14. После загрузки моногидрата в дегидратор подается ацетопциангидрпн при помощи сжатого азота из сборника 25 через мерник 1. [c.824]
Сырой эфир имеет концентрацию около 70%. После удаления небольших количеств уксусной кислоты перегонкой в м дной фракционирующей колонне его подвергают пернодической перегонке. В первую очередь отгоняют амиловый спирт и воду. После отделения воды спирт снова возвращают в реактор этерификации. [c.223]
Из куба этернфикационной колонны отбирается сырой эфир, который подается на дистилляцию под вакуумом для выделения паратолуилового эфира и диметиловых эфиров тере-и изофталевой кислот. Из куба колонны дистилляции отбирается обратный эфир, подаваемый вновь на окисление, а смесь эфиров разгоняется для выделения паратолуилового эфира. [c.313]
Процесс этерификации заканчивается примерно через 24 ч. Поскольку реакция обратима, несмотря на значительный мольный избыток бутилового спирта и непрерывный отвод воды из реакционной смеси, не удается получить эфиры без примеси кислот (остаточное кислотное число 2—3 мг КОН/г). Поэтому сырые эфиры нейтрализуют 25%-ным раствором щелочи прн 50— ) ХЗ для удаления кислот, не вступивших в реакцию. Из нейтрализатора отбирают три слоя эфирный, мыльво-щелочной и промежуточный (эмульсионный). Эмульсионный слой собирают в емкость и вновь направляют в нейтрализатор. Щелочной раствор натриевых солей жирных кислот (мыл) отделяют от эфиров отстаивание и обрабатывают серной кислотой. При этом регенерируются свободные [c.31]
I — этанол II — уксусная кислота III — серная кислота IV — пар V — на нейтрализацию VI — вода VII — сырой эфир VIII — этилацетат IX — тяжелые остатки. [c.240]
По окончапин этерификации реакционную смесь сливают в перегонный куб 27. Эфир отгоняют при помощи водяного пара. Водяные пары, содержащие 86% эфира, поступают в конденсатор, а сырой метилметакрилат в сборник 16. В сыром эфире содержится некоторое количество кислоты, которую нейтрализуют в промывателе 22 с 8%-ным раствором соды, подаваемым из мерника 17. Промытый эфир собирают в сборнике 32, выдерживают некоторое время в отстойнике 5 и передают в ректификационную (азеотропную) колонну 18, верхняя часть которой имеет температуру 80°. [c.825]
При перегонке главная масса воды остается в перегонной колбе, а эфир с небольшой подмесью спирта и воды переходит в приемник. Полученный сырой эфир высушивают зерненым хлористым кальцием и перех оняют его еще раз в колбе с термометром на водяной бане с предохранительной сеткой перегонку не доводят до конца, чтобы не перегнать остаток, содержащий много спирта. [c.149]
Промышленная гидрогенизация на медь-хрс)мовых катализаторах проводится при 200—300 ат и объем Пз х скоростях жидкого С1 .[рья 0,2 -0,5 ч Б стационар1гом слое и 0,5 -1 в суспендированном состоянии. Температура зависит от рода сырья (эфиры, триглицериды или свободные кислоты) и агрегатного состояния катализатора и находится Б пределах 240—3 20 °С. К недостаткам [c.69]
Выход сырого эфира—168г (почти количественный, считая на муравьиную кислоту) после очистки выход—150 г (88% от теоретического). [c.358]
Расплав фталевЪго ангидрида, свежий спирт, оборотный спирт и рециркулируемый моноэфир непрерывно подают в первый аппарат каскада кубовых реакторов 4/1. Число реакторов в каскаде — от 3 до 6. Для более быстрого растворения фталевого ангидрида спирт предварительно нагревают до температуры, близкой к температуре кипения. Мольное соотношение фталевый ангидрид 2-этилгексанол составляет 1 2,5, температура в эфиризаторах — 185—205 °С. Отгоняемые из эфиризаторов пары воды и спирта через дистилляционную колонну направляются в холодильник, а затем во флорентийский сосуд 7 для разделения иа спирт и воду. Спирт через промежуточный сборник возвращается в процесс. Сырой эфир из последнего аппарата каскада подается в колонну 10, в которой освобождается от основного количества избыточного спирта. Далее эфир передается в нейтрализатор 13, где нейтрализуется 5%-ным раствором гидроксида натрия. Затем ои отделяется от водно-солевой фракции во флорентийском сосуде 14. Поскольку водно-солевая фракция содержит большое количество солей моноэфира, ее подкисляют серной кислотой- с образованием натриевой соли серной кислоты и регенерацией моноэфира. Моноэфир дополнительно промывается водой для удаления следов серной кислоты и после отделения от водной фазы рециклизнруется. [c.27]
В стакан или широкогорлую колбу емкостью 100 мл помещают 4,4 г изоамилового спирта, 3,7 г азотистокислого натрия и 7 мл воды. Смесь охлаждают до 0° С при механическом перемешивании. Опустив в смесь термометр, приливают к ней из капельной воронки 4,4 мл концентрированной соляной кислоты д, 1,19) с такой скоростью, чтобы температура не поднималась выше +5° С. Реакционную смесь переносят затем в делительную воронку колбу обмывают в несколько приедюв 20 мл воды, которую сливают также в делительную воронку (примечание). Смесь встряхивают, дают отстояться, отделяют водный слой и промывают эфир разбавленным раствором соды и водой до нейтральной реакции промывных вод (на конго). В сырой эфир, находящийся в делительной воронке, кладут 3—4 зерна плавленного хлористого кальция. Делительную воронку встряхивают до тех пор, пока при стоянии на ее дне не перестанет собираться насыщенный раствор хлористого кальция, который отделяют. [c.184]
Реакционную массу разгоняли на прецизионной колонке. Собирали фракцию, кипящую при 54 . Выход составлял 101,7 г, т. е. 93% от теоретического, считая на тетрафторэтилен. Оказалось, что этот продукт содержал небольшое количество этилового спирта. Для окончательной очистки сырой эфир промывали 3 раза дестиллированной водой, сушили сульфатом натрия и перегоняли. Т. кип. 1,1,2,2-тетрафторэтилэтило-вого эфира 57,5 при атмосферном давлении. [c.94]
В Советском Союзе диметилтерефталат производят по способу Witten . Этот процесс, вклю чающий совместное окисление п-ксилола и метилоного эфира п-толуиловой кислоты с последующей этерификацией продуктов окисления, состоит из следующих основных стадий окисление п-ксилола и метилтолуилата этерификация дистилляция сырого эфира (ДМТ) кристаллизация ДМТ дистилляция ДМТ чешуирование и упаковка готового продукта. [c.143]
Кроме основных продуктов этерификации подвергаются и все побочные продукты окисления с образованием диметилизофталата, диметил-о-фталата, метилбеизоата и др., загрязняющие основной продукт —ДМТ и метилтолуилат. Образующийся сырой эфир из куба колонны этерификации 1 через приемник 10 направляется в промежуточные емкости (рис. 4.9). [c.170]Рис, 4.9. Технологическая схема процесса этерификации оксидата метанолом I — колонна этерификации 2 — колоииа сепарации метилтолуилата 3 — колоииа ректификации — иасосы 5 — емкости б — сепаратор 7 — кипятильники в — конденсатор 9 — теплообменники 10 — приемник сырого эфира, [c.171]
Сырой эфир со стадии этерификации, содержащий мегилтолуи-лат, диметиловые эфиры изомеров фталевых кислот и высококипящие соединения, непрерывно поступает в форколонну 1 (рис. 4.11). Форколонна 1 имеет 10 тарелок колпачкового типа и работает в режиме верх 200—205 °С и (80—90)-10 Па низ 238—243°С и (НО—140) 10 Па. Температура в колонне поддерживается за счет обогрева кипятильника 2 циркулирующим динилом. Кубовый продукт форколонны 1, содержащий 12— 18% ДМТ, насосом 3 подается в доиспаритель 4, где ДМТ до-испаряется за счет поддержания температуры в циркулирующем контуре 252—255 °С. Выходящий остаток I состава 4—6% [c.175]
chem21.info
Промытый эфир - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Промытый эфир
Cтраница 1
Промытый эфир переливают в материальную склянку, вносят в нее 150 г безводного хлористого кальция и оставляют стоять не менее чем на 24 часа, перемешивая время от времени содержимое склянки. Склянку закрывают корковой пробкой. [1]
Промытый эфир поступает на ректификацию. Фракция, кипящая при 100 - 102, представляет собой технический метил-метакрилат, а фракция, кипящая ниже 100 С, - азеотропную смесь метилметакрилата и воды. [3]
Промытый эфир после разделительного сосуда 22 подают на ректификацию, промывные воды после содовой и щелочной промывок возвращают на стадию синтеза. [4]
Промытый эфир переливают в материальную склянку, вносят в нее 150 г безводного хлористого кальция и оставляют стоять не менее чем на 24 часа, перемешивая время от времени содержимое склянки. Склянку закрывают корковой пробкой. [5]
Промытый эфир - толуолсульфокислоты растворяют в эфире и сушат в течение суток безводным сульфатом натрия. Высушенный раствор фильтруют и афир отгоняют, однако не дог конца. Выпавшие кристаллы хорошо отсасывают. В таком виде эфир пригоден для метилирования. [6]
Промытый эфир выливают в стакан ( 50 мл), в котором находится 0 5 мл хлорида натрия, и споласкивают воронку 1 - 2 мл эфира. Прикрыв стакан часовым стеклом, выпаривают эфир при низкой температуре. Снимают стекло и дают всей воде испариться. Стенки стакана должны быть сухими. Стеклянной палочкой перемешивают, чтобы распределить кислоту по нижним частям стенок стакана над смоченным ею остатком. Прибавляют I мл раствора хлорида гидроксиламина ( для восстановления ванадия и остатков еще невосстановленного железа), перемешивают и - затем приливают 6 мл раствора бифталата калия. Перемещав, дают раствору постоять 20 мин. [7]
Промытый эфир переливают в материальную склянку, вносят в нее 150 г безводного хлористого кальция и оставляют стоять не менее чем на 24 часа, перемешивая время от времени содержимое склянки. Склянку закрывают корковой пробкой. [8]
Промытый эфир переливают в материальную склянку, вносят в нее 150 г безводного хлористого кальция и оставляют стоять не менее, чем на 24 часа, перемешивая время от времени содержимое склянки. Склянку закрывают корковой пробкой. [9]
Промытый эфир переливают в темную склянку, в которую насыпают безводный хлористый кальций. Количество хлористого кальция обычно составляет 10 % от веса абсолютируемого эфира. Затем склянку закрывают корковой пробкой. [11]
В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, подслоем из 500 мл промытого эфира осторожно помещают 70 мл 45-процентного водного раствора едкого кали. При температуре - - 5 и энергичном перемешивании порциями прибавляют 35 г порошкообразной нитрозометилмочевины. Каждую порцию прибавляют после растворения предыдущей. После прибавления нитрозометилмочевины содержимое колбы выливают в делительную воронку и немедленно отделяют эфирный раствор от нижнего щелочного слоя. Эфирный раствор пропускают через складчатый фильтр, после чего раствор без всякой дополнительной обработки может быть использован для дальнейших реакций. Соответственным образом получают также и высшие гомологи диазометана. Выход последних, однако, обычно несколько ниже выхода диазометана. Вместо эфира применяют также диоксан, тетра-гидрофуран ( не смешивающийся с концентрированной щелочью) или бензол; в последнем случае слои разделяются с трудом. Применение хлороформа не рекомендуется, поскольку он обладает слишком высоким удельным весом и концентрированная щелочь собирается в верхнем слое. [12]
На другой день к смеси было прибавлено 50 мл воды; для удаления из раствора амилового спирта, остатков кетона и других примесей водный раствор натриевой соли окспметиленового производного был обработан промытым эфиром, а затем, после продувки воздухом для удаления эфира, подкислен уксусной кислотой. Из 5 г фенилкамфоры было получено лишь 0 7 г оксиметиленкам-форы. [13]
Очищенный от пероксидов эфир для удаления примеси этилового спирта промывают водой, а затем насыщенным на холоду раствором хлорида кальция. Промытый эфир переливают в склянку, закрывающуюся корковой пробкой, вносят в нее 150 г безводного хлорида кальция и оставляют стоять не менее чем на сутки, время от времени перемешивая смесь. Затем эфир фильтруют через большой складчатый фильтр в чистую, сухую склянку, следя за тем, чтобы все горелки в радиусе 3 м были выключены. В эфнр вносят тонко нарезанные кусочки натрия, очищенного от оксидов, и закрывают корковой пробкой с хлоркальциевой трубкой. [14]
При сжигании 0 5 г соли не должно получаться остатка более 0 0005 г. Свежеприготовленный раствор хлористоводородного апоморфина ( 1: 100) должен быть бесцветным или лишь очень слабо окрашенным. Промытый эфир испаряют в пробирке, а остаток по охлаждении обливают 5 мл крепкой азотной кислоты, содержащей 0 5 / 0 азотнокислого серебра. По прошествии 10 минут пробирку с раствором помещают в кипящую водяную баню на 1 час. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Промывка - слой - Технический словарь Том III
Двухпоточные фильтры усложнены лишней дренажной системой, но при этом возможна раздельная промывка слоя над и под дренажем. При многослойном фильтровании конструкция фильтра близка к традиционной, но требуется большая высота слоя, увеличивается время промывки, необходим тщательный подбор материала.Следует учитывать, что в этих формулах относительное время изменяется в долях времени промывки слоя со средней проницаемостью.При варке серы в автоклаве ( выпуске части пара в атмосферу с целью промывки слоя серы паром), а также при спуске давления пара выходящие в атмосферу пары проходят ловушку 25 для улавливания уносимых брызг раствора.Для удаления серной кислоты верхний слой периодически промывают умягченной водой, удаление серы осуществляют промывкой слоя жидким сероуглеродом. Кроме того, через каждые пять промывок сероуглеродом производят импрегнирование верхнего слоя угля раствором йодистого калия.При недостатке тиосульфата в р-ре образуется малорастворимая соль Na [ Ag ( S203) J, к-рая плохо удаляется при промывке слоя после фиксирования и может служить причиной порчи изображения при длительном его хранении.При необходимости анализа неорганического наполнителя другими методами ( кроме эмиссионной спектроскопии) полученный водный солянокислый слой соединяют с промывными водами, образующимися при промывке ксилольного слоя, а также с порциями горячей дистиллированной воды ( 5 - 10мл), которыми смывают остатки частиц нерастворимого в солянокислом растворе наполнителя и упаривают.При промывке слоя с такой проницаемостью завершается процесс разработки: km связано с В, что показывают формулы (11.64), (11.66), и.В пористой среде обоих кернов глины под микроскопом не обнаружено. При промывке заглинизированного слоя раствором ПАВ глинистые частицы вымываются из пор, а проницаемость породы восстанавливается до 30 % по сравнению с первоначальной.Рассмотрены, в частности, зависимость концентрации растворимого вещества от продолжительности промывки и скорости промывной жидкости, изменение пористости в результате миграции тонкодисперсных частиц. Приведены результаты опытов по промывке слоя стеклянных шариков диаметром 16 мкм от раствора уксусной кислоты. Отмечено, что для суждения о структуре осадка следует подобрать теоретическую кривую, совпадающую с экспериментальной. Необходимо указать, что содержание статьи изложено недостаточно ясно и следить за развитием мысли ее авторов затруднительно.Он заключается в сочетании метода промывка слоя осадка фильтрованием через него промывной жидкости с методом промывки репульпацией.Высота ионообменного слоя может колебаться в пределах от 60 см до 1 8 - 2 4 м, хотя в отдельных случаях с успехом применялись и менее мощные и более мощные слои. Должно быть предусмотрено достаточное запасное пространство для промывки слоя с целью его разрыхления и для очистки его от взвешенных веществ, отфильтровываемых в течение цикла. Запасное пространство, отнесенное к объему слоя, обычно составляет 75 % для катионообменных смол и 100 % для аяионообменных смол.Конструкция ионообменного агрегата в значительной степени зависит от гидравлических свойств иони-та. Сопротивление ионита и степень взрыхления его при промывке определяют возможность надлежащей промывки слоя смолы, ее сортировки и требуемую пропускную способность ионптового фильтра и в свою очередь зависят от размеров зерна, температуры, плотности частиц смолы и скорости фильтрования. По мере увеличения температуры вязкость воды падает, и, следовательно, для поддержания постоянной степени взрыхления ионита при промывке скорость промывки следует увеличивать. Такое же влияние оказывают увеличение истинной плотности частиц и увеличение скорости фильтрования.Характеристика истирания нестойкой и стойкой ионообменных смол. Конструкция ионообменного агрегата в значительной степени зависит от гидравлических свойств иони-та. Сопротивление ионита и степень взрыхления его при промывке определяют возможность надлежащей промывки слоя смолы, ее сортировки и требуемую пропускную способность ионитового фильтра и в свою очередь зависят от размеров зерна, температуры, плотности частиц смолы и скорости фильтрования. По мере увеличения температуры вязкость воды падает, и, следовательно, для поддержания постоянной степени взрыхления ионита при промывке скорость промывки следует увеличивать. Такое же влияние оказывают увеличение истинной плотности частиц и увеличение скорости фильтрования.Возможность повышенной коррозионной активности дымовых газов, выходящих из промышленных печей, и нагреваемой ими воды требует принятия специальных мер по защите корпуса экономайзера от коррозии. В отличие от экономайзеров котлов, использующих продукты сгорания газа, в экономайзерах, работающих на загрязненных газах, может возникнуть необходимость в промывке слоя насадки при интенсивном орошении сверху ияи при восходящем движении воды.
После регенерации солью фильтр соединяется вновь с линией умягчаемой В. Примерно одна треть фильтрата, представляющая раствор СаС12, MgCl, и избытка NaCl, сбрасывается в канализацию, а главная масса 1-го фильтрата, содержащая избыточную соль NaCl, поднимается насосом 4 в промывной бак 3 в количестве, нужном для взрыхления и промывки глауконитового слоя фильтра при следующей его регенерации. Процесс пермутирования начинается после регенерации, когда фильтрат не содержит избыточного хлора ( СГ) и жесткость его ОД нем. Описанная простая схема применяется в случаях, когда умягчается прозрачная, артезианская или коагулированная и профильтрованная водопроводная В.Условием применимости колонн с неподвижным слоем адсорбента является практически полное отсутствие взвесей особенно минеральных) в сточных водах, поступающих в колонну. Промывка заиленного слоя адсорбента приводит к образованию загрязненных сточных вод, которые приходится возвращать на повторную очистку.При малых концентрациях SO2 в газах первоначально образующийся бисульфит разлагается до сульфита, который в большей или меньшей степени окисляется в сульфат. Емкость Na-формы катеонита КБ-4 по SO2 составляет около 40 вес. При промывке слоя смолы водой после сорбции SO2 вымывается сульфит-сульфатная смесь в виде насыщенного раствора.Условием применимости колонн с неподвижным слоем адсорбента является практически полное отсутствие взвесей ( особенно минеральных) в стоке, поступающем на адсорбцию. В противном случае слой заиливается высокодисперсными осадками. При промывке заиленного слоя адсорбента образуются загрязненные сточные воды, возвращаемые на повторную очистку, что еще более снижает эффективность установки. Уже незначительная концентрация взвешенных веществ в стоке ( порядка 10 мг / л) заметно сказывается на эффективности работы адсорбционных колонн. Поэтому при наличии взвеси в стоках для улучшения работы адсорбционных колонн целесообразно применять предварительное безотстойное механическое фильтрование - напорные кварцевые фильтры или другие аналогичные устройства.Схема напорного двухъярусного фильтра с плавающей за-грузкой. Необходимо заметить, что до сих пор еще не разработаны эффективные и рациональные способы регенерации насыпных фильтров, особенно после их работы с такими высоковязкими нефтепродуктами, как мазуты. В последнее время при регенерации, например, фильтров с активированным углем предпочитают по мере срабатывания слоя удалять часть материала, заменяя его свежим, или, как запроектировано Московским отделением ТЭП на ТЭЦ № 20 Мосэнерго, заменять весь слой в фильтрах. Известны также способы промывки слоя горячей водой и щелочными растворами. Недостатками этих способов являются сложность технологических схем и необходимость утилизации отработанного угля, большой расход горячей воды и применение реагентов.При выборе аппаратурно-технологического оформления процесса промывки исходят из свойств осадка и промывной жидкости с учетом требований, предъявляемых к промытому осадку. По способу проведения различают вытеснительную, или фильтрационную, и так называемую репульпационную промывку. Первая заключается в промывке слоя осадка на фильтре, вторая - в перемешивании осадка и промывной жидкости ( получении пульпы) с последующим разделением жидкой и твердой фаз. В процессах промывки сравнительно легко удаляется свободная жидкость. Удаление же связанной жидкости происходит значительно медленнее. Определяющую роль при этом играют процессы массопереноса внутри капиллярно-пористых частиц. Механизм и кинетика процессов массопереноса рассматриваются в гл. Репульпационная промывка проводится в специальном оборудовании, работающем независимо от фильтров, на которых получается исходный осадок. Фильтрационная промывка осуществляется обычно на том же фильтре, на котором получается осадок. Процесс фильтрационной промывки сложнее процесса фильтрования, поскольку в нем участвуют две жидкости вместо одной и он сопровождается явлениями переноса внутри частиц. Специфические трудности при анализе процессов промывки возникают, когда внутри осадка возможно движение двухфазного потока жидкости и газа.Схема безнапорного железобетонного адсорбера. В качестве материала корпусов напорных адсорбционных колонн большей частью применяют углеродистую сталь, защищенную от коррозии гуммирующим составом, полимерными пленками, перхлорвиниловым лаком или окраской. Если условия регенерации активного угля требуют нагревания до температуры, при которой эти покрытия неустойчивы, применяют для корпусов адсорберов нержавеющие стали. Следует заметить, что углеродистая сталь корродирует при контакте с активным углем даже в неагрессивных растворах, так как зерна угля со сталью образуют локальные гальванические пары. Направление движения жидкости в адсорберах с неподвижным слоем может быть как сверху вниз, так и снизу вверх. При фильтровании воды сверху вниз верхний слой активного угля наряду с поглощением растворенных органических загрязнений задерживает высокодисперсные взвеси, если предварительно они не были удалены из сточной воды. Накопление осадка в слое загрузки является крайне нежелательным явлением, так как вследствие этого уменьшается свободный объем межзернового пространства слоя угля и увеличивается гидравлическое сопротивление загрузки. В ряде случаев [1, 2] рост потери напора в слое происходит настолько быстро, что адсорбционную колонну приходится останавливать на промывку значительно раньше, чем наступает проскок адсорбируемого вещества в фильтрат. В адсорберах с движением очищаемой жидкости снизу вверх приходится производить отмывку всего неподвижного слоя в случае его кольматации тонкодисперсной взвесью. Существенным недостатком такой промывки слоя адсорбента является нарушение упорядоченного размещения работающего и отработанного участков слоя, что в конечном итоге приводит к сокращению длительности работы слоя адсорбента до проскока.
www.ai08.org
V.1. Реакции нуклеофильного замещения — МегаЛекции
V.1.1. Бромистый бутил
I. Разделы курса
Методы получения и свойства галогенопроизводных. Реакции нуклеофильного замещения SN1и SN2. Реакции элиминирования Е1 и Е2.
II. Вопросы по теории
I. Каков механизм замещения гидроксила в бутаноле-1 на бром? Почему необходима кислая среда? Механизмы нуклеофильного замещения SN1и SN2.
2. Какие спирты реагируют по механизму SN1 и какие по SN2.
3. От каких факторов зависит скорость реакции SN1 и SN2?
4. Понятие о лимитирующей стадии.
5. Порядок реакции. Моно- и бимолекулярные реакции SN.
6. Какой карбокатион: первичный, вторичный или третичный наиболее стабилен и почему?
7. Какова гибридизация атома углерода в карбокатионе?
8. Реакции элиминирования. Механизм образования олефинов. Соотношение реакций SN и Е.
9. Образование простых эфиров из спиртов. Механизм.
10. Объясните механизм реакций и назовите соединения, которые получатся из 2-метил-бутанола-2 в результате реакций SN и Е (привило Зайцева).
11. Напишите реакции превращения бутанола-1 в хлористый бутил с помощью реагентов:
1) HCl 2) PCl3 3) PCl5 4) SOCl2 .
Методы работы: перегонка низкокипящих жидкостей, сушка жидкостей.
III. Методика синтеза
Исходные вещества:
Бутиловый спирт – 46 мл
Бромистый калий – 75 г
Серная кислота конц. - 50 мл
В круглодонную колбу емкостью 250 мл вливают 70 мл воды, прибавляют тонко растертый бромистый калий и бутиловый спирт. Присоединяют обратный холодильник (какой?), вставляют в его форштросс воронку и через нее небольшими порциями (5-7 мл) приливают серную кислоту (маска!), каждый раз перемешивая смесь покачиванием колбы. В колбу бросают несколько "кипелок" и кипятят на воздушной бане 1,5 часа.
Реакционная масса разделяется на 2 слоя. Затем колбу соединяют с помощью изогнутой трубки с нисходящим холодильником и отгоняют сырой бромистый бутил. Продукт отделяют от воды в делительной воронке, промывают водой, сушат сульфатом натрия и перегоняют, собирая фракцию, кипящую при 98-103 ºC.
IV.Вопросы по методике синтеза
1. Для чего в реакционную смесь добавляют воду?
2. Какова роль серной кислоты? Почему её следует добавлять небольшими порциями и при перемешивании?
3. Что представляют собой верхний и нижний слои реакционной массы? За счет чего органический слой окрашен в бурый цвет?
4. Как определить конец отгонки сырого бромистого бутила?
5. В каком слое находится бутилбромид в дистилляте и при промывках водой?
6. Можно ли сушить бромистый бутил щелочью?
7. Схема прибора для перегонки бромистого бутила.
8. Почему перед перегонкой следует удалять добавленный для сушки Na2SO4?
9. техника безопасности при работе с концентрированной серной кислотой и огнеопасными органическими жидкостями.
V.1.2. ЭТИЛФОРМИАТ
V. Разделы курса
Сложные эфиры. Строение, свойства. Способы получения и применение.
VI.Вопросы по теории
1. Механизм реакции этерификации. Роль серной кислоты. Исследование реакции этерификации. Исследование реакции этерификации с помощью меченых атомов.
2. Обратимость реакции этерификации. Гидролиз сложного эфира в кислой и щелочной средах.
3. Почему выход продукта в равновесных условиях не превышает 70%? Как можно повысить выход эфира?
4. Как может развиваться реакция этерификации, если минеральная кислота способна одинаково протонировать в спирт и кислоту, давая в реакционной смеси два катиона – оксониевый и карбониевый?
5. Зависимость скорости реакции этерификации от строения спирта (первичный, вторичный, третичный)
6. Назовите следующие соединения: h4COSO2OCh4 ; C2H5OSO3H;
h4C-C(О)-OC4H9 ; h4COC2H5.
Методы работы: перегонка низкокипящих жидкостей, сушка жидкостей, выбор осушающего агента для сложных эфиров.
VII. Методика синтеза:
Исходные вещества:
Муравьиная кислота - 67 мл
Этиловый спирт 96% - 77 мл
Серная кислота конц. - 10 мл.
Исходные вещества помещают в круглодонную колбу на 250 мл, снабженную обратным холодильником, и кипятят в течение часа на водяной бане. К колбе с помощью насадки присоединяют нисходящий холодильник и отгоняют образовавшийся муравьиноэтиловый эфир до максимального подъема температуры. После падения температуры на 3-4º перегонку прекращают. Полученный дистиллят промывают небольшими количествами 10% раствора соды (10 мл), а затем водой (20 мл). После отделения эфирного слоя его помещают в сухую колбу и высушивают хлористым кальцием. Затем эфир перегоняют, собирая фракцию, кипящую при 52-54º.
VIII. Вопросы по методике синтеза:
1. Для чего этилфермиат промывают раствором соды? Почему не рекомендуется промывка щелочью?
2. В каком слое этилформиат при промывках?
3. Чем объяснить, что этилформиат кипит при более низкой температуре, чем исходные вещества?
4. Как определить теоретический выход этилформиата?
5. Техника безопасности при работе с муравьиной, серной кислотами, с низкокипящими горючими жидкостями?
6. Как потушить загоревшийся этанол, муравьиную кислоту?
V.1.3. АЦЕТАНИЛИД
IX.Разделы курса:
Амины и амиды. Сравнение свойств и реакций. Ангидриды и хлорангидриды кислот.
X. Вопросы по теории
1. Сравните основность анилина и ацетанилида, нуклеофильность анилина и фенола.
2. Механизм реакции ацилирования анилина уксусным ангидридом. Ацилирующие агенты и ацильная защита аминогруппы.
3. Роль кислого катализа при ацилировании фенолов и низкоосновных аминов.
4. Укажите среди написанных аминов первичные, вторичные и третичные:
(Ch4)2NH; Ch4-NН-C2H5 ;(Ch4)3N; (Ch4)3CNh3; (C2H5)3N+Ch4X
5. Назовите следующие соединения:
6. Напишите схемы реакций получения бензамида из толуола.
7. Напишите схемы щелочного и кислотного гидролиза ацетанилида.
8. Амидом какой кислоты является мочевина?
Методы работы: перекристаллизация, определение температуры плавления.
XI.Методика синтеза:
Исходные вещества:
Анилин – 9 мл
Уксусный ангидрид – 15 мл
В круглодонную колбу с обратным холодильником, помещенную в водяную баню, вносят исходные вещества и нагревают баню до кипения. После этого через форштросс холодильника приливают 50 мл воды, колбу хорошо охлаждают, выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из воды.
После высушивания определяют температуру плавления.
XII. Вопросы по методике синтеза:
1. Для чего после завершения реакции ацетилирования добавляют воду? Что при этом происходит?
2. Как проводится очистка вещества с помощью перекристаллизации? Каким требованиям должен отвечать растворитель для кристаллизации?
3. На чём основано применение активированного угля?
4. Что представляют собой маслянистые капли при кристаллизации ацетанилида?
5. Как проводят горячее фильтрование?
6. Как определяют температуру плавления вещества? Как по ней судят о чистоте вещества? Что такой проба смещения и как её используют для идентификации соединений?
7. Способы сушки кристаллических веществ.
8. Техника безопасности при работе с анилином, уксусным ангидридом, огнеопасными и токсичными органическими растворителями.
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
megalektsii.ru
Конец - промывка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4
Конец - промывка
Cтраница 4
Нитропродукты, содержащие небольшую примесь отработанной кислоты, отводят из колонны через верхний штуцер в котел 11 ( нейтрализатор), снабженный пропеллерной мешалкой, и при перемешивании прибавляют туда воду. После непродолжительного отстаивания промывные воды, собравшиеся в верхнем слое, спускают через боковой штуцер в ловушку 12, а оттуда в канализацию. Такую промывку повторяют несколько раз, причем к одной из порций промывной воды добавляют раствор соды или едкого натра до появления щелочной реакции. К концу промывки масса должна иметь нейтральную или слабощелочную реакцию. [47]
В начале промывки загрузка продувается воздухом для предварительного разрушения загрязнений и выравнивания гидравлического сопротивления загрузки по площади сооружения. Затем в результате одновременной подачи воды и воздуха загрязнения полностью разрушаются и перемещаются кверху, выходя на поверхность загрузки, и далее в верхнее отделение бокового кармана и за пределы аппарата. По окончании совместной во-довоздушной промывки подача воздуха в загрузку прекращается и производится дополнительная промывка загрузки водой. Таким образом, в конце промывки из загрузки удаляется оставшийся в ней воздух, она несколько разрыхляется и восстанавливается ее первоначальная пористость. По окончании промывки производится сброс первого фильтрата, а затем вновь начинается фильтроцикл. [48]
Перед поверкой необходимо проверить также исправность газоотделителя. Для этой цели наблюдают за потоком жидкости через смотровое стекло, установленное на шланге ( трубопроводе), подводящем жидкость от счетчика в мерник или в бак на весах. Если в конструкции не предусмотрено смотрового стекла, конец шланга следует опустить до дна мерника ( бака) и при промывке счетчика перед поверкой судить о работе газоотделителя по появлению пузырьков воздуха на поверхности жидкости. Если газоотделитель находится в исправном состоянии, то к концу промывки пузырьков; быть не должно. [49]
Раствор 4 7 г фенола и 2 г ацетонитрила нясышают сухим НС1 при охлаждении льдом, причем он окрашивается от розового до темнокрасного цвета. Оставляют стоять 2 - 3 дня, лучше в леднике. Затем тяжелое вязкое масло выливают в большое количество абсолютного эфира и растирают стеклянной палочкой; при этом оно превращается в твердую кристаллическую массу. Хлоргидрат отсасывают и тшательно промывают эфиром, причем для защиты от влаги воздуха необходимо держать осадок до конца промывки покрытым слоем эфира. Для очистки осадок растворяют на холоду в небольшом количестве ледяной уксусной кислоты, охлаждают настолько, чтобы не застывала уксусная кислота, и снова осаждают абсолютным эфиром. Осадок отсасывают, промывают эфиром и сушат в вакуум-эксикаторе. [50]
Из оставшегося после осаждения и отделения асфальтенов бензинового раствора смолы отгоняют бензин. Из колбы Вюртца смолу переводят в коническую колбочку на 150 мл, разбавляют пятикратным объемом ацетона и смесь оставляют стоять при - 20 ( смесь льда с поваренной солью) 2 часа. Охлажденный раствор фильтруют на воронке холодного фильтрования при температуре - 20, которая контролируется температурой ацетона в пробирке, установленной в ванне воронки холодного фильтрования. Осадок на фильтре промывают охлажденным до - 20 ацетоном. Конец промывки контролируется пробой на масляное пятно. Расход ацетона на промывку не должен превышать 20-кратного количества по отношению к исходной навеске. [51]
Скважины глубиной до 2 - 3 м и диаметром до 50 мм пробуривают легкими перфораторами, а более глубокие скважины ( до 7 м) диаметром до 60 мм - тяжелыми перфораторами. Скважины глубиной более 7 м обычно устраивают диаметром не более 65 мм, применяя для их проходки станки вращательного бурения. Для удаления бурового шлама скважину промывают водой в течение 20 - 30 мин до осветления вытекающей из нее воды. Промывку ведут с постепенным поднятием давления промывочной воды. Значение максимального давления в конце промывки устанавливают опытным путем. После промывки примерно 30 % общего числа скважин опробуют на водопоглощение. [52]
В процессе этери-фикации в реакционной массе остается некоторое количество фенола, салициловой кислоты, минеральных кислот и солей железа. Поэтому технический салол отмывают от примесей, для чего его передают в стальной эмалированный открытый промыватель с рубашкой для обогрева, снабженный якорной мешалкой. Сначала реакционную массу отмывают 6 - 8 раз водой от фенола и минеральных кислот при работающей мешалке. Промывные воды содержащие растворимые в воде примеси, сифоном через ловушку спускают в канализацию. В ловушке может скопиться некоторое количество механически увлекаемого салола. Конец промывки определяют бумажкой конго. Трубопроводы должны быть медные. [53]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
