oxidációs folyamatok
5. A folyamatok oxidációs
A szénhidrogének parciális oxidációjára alkalmazott kapott jelentős elterjedt a modern ipari szerves szintézisekben. Ez adja az alkoholok, fenolok, aldehidek, ketonok, szerves savak, anhidridek, valamint epoxivegyületek.
Az oxidációs levegő készült többnyire paraffinos szénhidrogének, egyes esetekben - az oxigénnel, ózonnal, vízgőz, nitrogén-oxidok. A kis molekulatömegű szénhidrogének (C1-C6) oxidáljuk gázfázisban atmoszferikus nyomás és a hőmérséklet körülbelül 500 ° C-katalizátor jelenlétében, mint például a fémek, ezek oxidjai és sói. Oxidációja nagyobb paraffinokat és nafténeket kivitelezése általában a folyékony fázisban.
ecetsavtermelést. Előállítása ecetsav oxidációjával acetaldehid két stádiumban megy végbe. Először is, az oxidációs acetaldehid képződött instabil perecetsav:
ami tovább reagáltatjuk egy újonnan tsetaldegidom alkotnak ecetsav:
A lehetséges mellékreakciók bomlási perecetsav, kíséri megjelenése atomos oxigén, és jelentős mennyiségű hő:
(C) reakció robbanást okozhat gyártó létesítményekben ecetsav.
Hogy elnyomja a mellékreakció, szükséges, hogy elkerüljük felhalmozódása perecetsav oldatban. Mert ez a folyamat, mind lépéseket kell elvégezni ugyanazzal a sebességgel, ami úgy érhető el tudja választani a megfelelő katalizátor. Ebben a folyamatban alkalmazandó kobalt-mangán katalizátort ecetsavban oldjuk. kobalt-acetát gyorsítja első fő reakció mangán-acetát - egy másodfokú. Az oxidációs acetaldehid ecetsavban hajtjuk végre a folyékony fázisban 60 ° C-on
Sematikus ábrája az ecetsav előállítására folyadékfázisú oxidációjával acetaldehid ábrán szemléltetjük. 6. A oxidáló torony 2 és bevezetett megoldásokat acetaldehid katalizátort ecetsavban, amelyek készek a keverők 1. egyenáramban oxidálható folyékony levegőt vezetünk be az oszlopba (vagy oxigénnel). Hő eltávolításához az exoterm oxidációs folyamat egy oszlopban szerelt vízhűtés tekercsek.
A érkező gázok oxidációs oszlop, tartalmaznak egy pár ecetsav és az acetaldehid kondenzálunk 3 kondenzátorral, egy hűtött sóoldattal. Kondenzátum szeparátor után 4 visszakerül a 2. oszlop, és a gázok az atmoszférába engedünk. Az ecetsavat kivont az oszlopot két áramra választjuk, a kisebb közülük az, hogy előkészítse a katalizátor oldatot, és acetaldehid, nagyobb áramlások a desztillációs oszlop 5. Pairs ecetsav oszlopból kilépő 5 kondenzátorban kondenzáljuk 6. Kondenzátum - ecetsav Nyers táplálják a további desztillálással, majd 97,5 fordul 98,5% -os ecetsav oldatot.
Amellett, hogy ez a módszer, ecetsavat száraz lepárlásával a fa és közben a biokémiai oxidációs etanol hatása alatt baktériumok (ecetsav gomba).
Ecetsav és származékai széles körben használják a különböző iparágak és a gazdaság. Jelentős mennyiségű ecetsavat alakítjuk ecetsavanhidrid. Mivel az acetilezési szerként ecetsavat alkalmazunk előállítására cellulóz-acetát, a köztitermékek előállítására a finom szerves szintézis. Az ecetsavat használják az élelmiszeriparban és a textilipar. ecetsavas sót használnak a festés és nyomás a szövetek, az ipari szerves szintézis és a finom al. észterei ecetsavat alkalmazzuk oldószerként, aromás anyagok, gyümölcs-esszenciák.
Formaldehid-gyártás. Előállítása formaldehid oxidációjával metanol széles körben elterjedt az iparban. Ezt a folyamatot tanulmányozták és fejlesztették a szovjet tudósok E. I. Orlovym.
metil-alkohol gőzök oxidáljuk légköri oxigén hőmérsékleten 500-700 ° C jelenlétében egy ezüst katalizátor hordozón horzsakő:
Amikor a beszívott levegő mennyisége valamivel kisebb Stekhov-metrikus részlegesen progekaet endoterm dehidrogénezési reakciót metanol:
A kondenzáció elkerülésére az alkohol gőz keverék van spirtovozdushnoy spirtoperegrevatel 2, ahol az elegyet 110 ° C-on A melegített spirtovozdushnaya elegy belép a 3 kontaktor, ahol egy réteg ezüst katalizátor 650-700 ° C-on képződik formaldehid. Az egyensúlyi folyamat oxidáció autotermikus. Hőmérsékleti feltételek a katalizátorágyban állítjuk mennyiségének változtatásával és a hőmérséklet spiro tovozdushnoy keveréket táplálunk be a készülékbe, és a belépő víz a cső, az ágyban elhelyezkedő.
További oxidáció és dehidrogénezési metanol az érintkezési egység mellékreakciók, így a metán-képződés, a szén-monoxid, kis mennyiségű hangyasavat és egyéb termékek.
Kapcsolat a kilépő gáz a katalizátor réteget tartalmazó 20-21% formaldehid, 36-38% nitrogént szennyező H2. CO2. CO, CH 4 CH 3OH és a másik lehűtjük vízhűtő kontaktor 110-130 ° C-on Annak elkerülése érdekében, a formaldehid polimerizációs hőmérséklet 110 ° C alatti elfogadhatatlan. Ezután a reakció termékei a vízi-hűtőszekrényben lehűtjük 4, és küldött egy elnyelő lemez 5, amely formaldehidet abszorbeált vizet. Hő eltávolításához az abszorpciós oszlop látva egy belső hűtőt 6. késztermékek - formaldehid - 33-40% -os vizes formaldehid-oldatot kivonják a az oszlop alján. Ez tartalmaz stabilizátort - 10-12% metanol, formaldehid megelőzésére polimerizációs tárolás során.
A formaldehidet előállításához használt fenol, karbamid, melamin és más gyanták, hexamin, glikolsav, etilén-glikol, glicerin, színezékek, robbanóanyagok, gyógyszerek, stb vizes formaldehid oldat -. Formalin, hogy használják fertőtlenítőszerként.
Oxidációja olefinek többnyire végzett ipari gyakorlatban, így olefin-oxidok (epoxidok).