|
|
|
Главная --> Справочник терминов Поглотительными склянками 4) следует соблюдать осторожность и не допускать попадания поглотительных растворов в краны и гребенку аппарата; поглотительных растворов. В производственных условия^ состав поглотительных растворов значительно поглотительных растворов сероводородом, что характерно для небольших соотноше- уровне и является критерием активности поглотительных растворов. поглотительных растворов 227 поглотительных растворов При одинаковых условиях разложение диэтаноламина в присутствии двуокиси^ углерода протекает значительно быстрее, чем моноэтаноламина. Если, например, нагревать насыщенный двуокисью углерода водный рас-твор, содержащий 20% вес. любого из обоих этих аминов, в течение 8 ч при давлении 17 am и температуре 125° С, то разлагается 22% диэтаноламина, в то время как разложение моноэтаноламина практически не наблюдается. Присутствие продуктов разложения обычно не ухудшает абсорбционных свойств свободного амина, содержащегося в растворе. Однако накопление значительных количеств продуктов разложения вызывает повышение вязкости поглотительных растворов, что ведет к уменьшению эффективности абсорбции. рН поглотительных растворов, применяемых при процессе «Коминко», изменяется в пределах 4,1 — 5,4; минимальное значение поддерживают при очистке наиболее концентрированных газовых потоков. При содержании в газе около 0,3S02 и рН поглотительного раствора 5,6 или меньше абсорбция практически не протекает [30]. Эти результаты были получены на полузаводской абсорбционной колонне внутренним диаметром 610 мм, насаженной керамическими кольцами 50 мм. Повышение рН привело к большей полноте извлечения S0.2, но одновременно возросли и потери аммиака. Для достижения полноты извлечения 80% при высоте слоя насадки 2,44 м требуется, например, рН около 6,4; в этих условиях потери аммиака достигают около 5%. Однако этот аммиак можно уловить включением второй ступени абсорбции. Очистка синтез-газов от окиси и двуокиси углерода необходима в случаях, когда газы предназначаются для каталитических процессов, протекание которых резко ухудшается присутствием кислородных соединений углерода. Например, в водороде, предназначаемом для синтеза аммиака, присутствие окиси и двуокиси углерода и кислорода не допускается, так как даже небольшие количества этих соединений быстро отравляют катализатор. Обычно основную массу двуокиси углерода, содержащейся в синтез-газах, удаляют циклическими процессами с применением регенерируемых поглотительных растворов. После такой очистки остаточная концентрация двуокиси углерода в газе может быть дополнительно снижена или нерегенеративной абсорбцией щелочными растворами, или каталитическим превращением в метан. Окись углерода также можно абсорбировать регенерируемыми растворителями; однако при сравнительно невысоком содержании окиси углерода в подлежащем очистке газе обычно применяют каталитическое превращение в двуокись углерода, которую затем извлекают абсорбцией поглотительными растворами. Поскольку каталитическое превращение окиси и двуокиси углерода в метан основано на реакции гидрирования, при этих процессах одновременно удаляется и кислород, содержащийся в газе. Согласно проведенному исследованию [8] для окисления последних следов окиси углерода продолжительность выдержки раствора должна составлять 15—20 мин. Разработанная недавно во Франции система регенерации поглотительных растворов схематически представлена на рис. 14.1. Согласно этой схеме температуру верха абсорбера поддерживают равной 40° С. С низа верхней секции раствор при температуре 65° С поступает в низ нижней секции колонны. Далее раствор восходящим потоком поднимается по трубам первой ступени теплообмена для предварительного подогрева, а затем по трубам второй ступени теплообмена (обогрев водяным паром), которая служит в качестве испарителя. Пары из испарителя проходят через тарелку с центральным паровым патрубком и дальше восходящим потоком движутся через зону абсорбции аммиака, а раствор через перелив при температуре 72° С поступает в изолированный промежуточный резервуар, где в результате окисления двухвалентной медью удаляются последние следы окиси углерода. За счет тепла этой слабоэкзотермической реакции раствор, выходящий из промежуточного резервуара, нагревается: приблизительно до 77° С. В этой схеме не предусматривается добавка воздуха для регулирования соотношения двухвалентной и одновалентной меди, так как на установке, для которой запроектирована рассматриваемая система, в поступающем в абсорбер газе содержится достаточно воздуха для повторного окисления необходимого количества одновалентной меди. В других схемах предусматривается добавка воздуха в низ регенерационной колонны или в отдельный аппарат (если разбавление потока окиси углерода но тем или иным причинам нежелательно). Разработка нового процесса стимулировалась стремлением уменьшить значительные энергетические и денежные затраты, требуемые на регенерацию поглотительных растворов, химически взаимодействующих с абсорбируемыми компонентами, и на последующую переработку десорбируемого сероводорода на элементарную серу или серную кислоту. Реакцию ведут в круглодонной трехгорлой колбе емкостью 500 мл, снабженной термометром на 250°, конец которого должен находиться на расстоянии 2 см от дна колбы, обратным холодильником и согнутой под прямым углом трубкой для ввода хлора, доходящей почти до дна колбы. Наружный конец этой трубки соединяют с двумя промывными склянками; первую из них соединяют непосредственно с источником хлора и заполняют до половины объема концентрированной серной кислотой, а вторую оставляют пустой; она служит предохранительной склянкой. Конец холодильника через хлоркальциевую трубку соединяют с двумя поглотительными склянками, одну из которых наполняют водой, а вторую— 10%-ным раствором едкого натра. Трубки промывных склянок должны находиться над уровнем жидкости, но не быть погружены в нее (примечание 1). Раствор переливают в круглодонную колбу емкостью 5 л, соединенную с колонкой диаметром 20 мм, длиной 50 см, наполненной кольцами Рашига или стеклянными бусами. Верхнюю часть колонки соединяют с обратным 4- или Ь-шариковым холодильником. Верхний конец холодильника соединяют резиновой трубкой последовательно с двумя поглотительными склянками емкостью 3 л, содержащими по 2750 мл воды, которые охлаждают проточной холодной водой в большом сосуде. с трубкой, доходящей до дна колбы, а к отводной трубке присоединяют трубку из кварцевого стекла диаметром 2 см и длиной НО см, внутрь которой помещают пробку из тонкой медной проволоки длиной 5—7 см. Верхний конец кварцевой трубки соединяют с вертикальным холодильником и двумя поглотительными склянками с концентрированным раствором NH3 (аммиак ядовит; меры предосторожности и первая помощь при отравлении см, стр. 252), которые снаружи охлаждаются льдом (рис. 17 в Приложении I). Колба Вюрца помещается в водяную баню, нагретую точно до температуры 46—47 °С. Поддержание постоянной температуры в бане совершенно необходимо: при более низких температурах могут образоваться взрывоопасные смеси паров метилового спирта с воздухом (правила работы см. стр. 271), при более высоких — часть метилового спирта может не успеть окислиться и выход, будет низким. Присоединив крайнюю поглотительную склянку к водоструйному насосу, начинают просасывать через раскаленную докрасна горелкой медь смесь паров метилового спирта с воздухом. В некоторых случаях (это зависит от качества медной проволоки и ее диаметра) красное каление поддерживается теплотой самой реакции, и тогда дополнительное нагревание горелкой становится излишним. Образовавшийся формальдегид моментально реагирует в поглотительных склянках с аммиаком, образуя уротропин. Пропускание воздуха следует продолжать до-тех пор, пока в колбе не останется 5—7 мл спирта (точное количество оставшегося спирта учитывается при вычислении выхода), Уротропин выделяют из содержимого поглотительных склянок выпариванием досуха (тяга!) на водяной бане. Выход 60% от теоретического, считая на пропущенный метиловый спирт. через твердый осушитель (безводный хлорид кальция, силикагель, твердая щелочь и т. п.) при том же условии. В первом случае пользуются поглотительными склянками Дрекселя, Вульфа или Тищенко (рис. 24), куда кислоту наливают не более чем на 2Д высоты, а в последнюю — не более чем на ]/4. Твердый поглотитель помещают в поглотительную колонку или в U-образную трубку. Верхний конец холодильника через отводную трубку соединен с двумя поглотительными склянками емкостью по 0,5 л, заполненными на 2/з объема раствором уксуснокислого анилина (см. примечание 3), для поглощения фосгена. Все части установки должны быть соединены тщательно, притертыми шлифами и спаями (см. примечание 4). Источником ультрафиолетовой радиации служит ртутно-кварцевая ламца высокого давления типа ПРК-7 мощностью 1000 вт, с рефлектором, установленная на расстоянии 15 см от реакционного сосуда, интенсивность облучения 116 • 1016 квант/мин. Для поддержания температуры кипения реакционной массы (см. примечание 5) колонка помещается над воздушной баней Бабо, обогреваемой газовой горелкой. Верхний конец форштосса обратного холодильника через пустую 2-горлую склянку емкостью 1 л соединяют последовательно с металлическими трубками (0 42 мм) 2 и 3, помещенными в такие же электрические печи для катализа (печи № 2 и, соответственно, № 3), которые устанавливают в хорошо действующем вытяжном шкафу. Внимание! (см. примечание 1). Оба конца каждой из трубок 2 и 3 соединяют с такими же приемниками, как указано выше, причем верхний конец форштосса обратного холодильника приемника, находящегося на трубке 3, соединяют последовательно с поглотительными склянками, наполненными насыщенным раствором едкого натра (склянка 4) и насыщенным водным раствором перманганата калия (склянка 5) для поглощения селенистого водорода, выделяющегося при реакции образования селенофена. с трубкой, доходящей до дна колбы, а к отводной трубке присоединяют трубку из кварцевого стекла диаметром 2 см и длиной 30 см, внутрь которой помещают пробку из тонкой медной проволоки длиной 5—7 см. Верхний конец кварцевой трубки соединяют с вертикальным холодильником и двумя поглотительными склянками с концентрированным раствором NH3 (аммиак ядовит; меры предосторожности и первая помощь при отравлении см. стр. 252), которые снаружи охлаждаются льдом (рис. 17 в Приложении I). Колба Вюрца помещается в водяную баню, нагретую точно до температуры 46—47 °С. Поддержание постоянной температуры в бане совершенно необходимо: при более низких температурах могут образоваться взрывоопасные смеси паров метилового спирта с воздухом (правила работы см. стр. 271), при более высоких — часть метилового спирта может не успеть окислиться и выход, будет низким. Присоединив крайнюю поглотительную склянку к водоструйному насосу, начинают просасывать через раскаленную докрасна горелкой медь смесь паров метилового спирта с воздухом. В некоторых случаях (это зависит от качества медной проволоки и ее диаметра) красное каление поддерживается теплотой самой реакции, и тогда дополнительное нагревание горелкой становится излишним. Образовавшийся формальдегид моментально реагирует в поглотительных склянках с аммиаком, образуя уротропин. Пропускание воздуха следует продолжать до-тех пор, пока в колбе не останется 5—7 мл спирта (точное количество оставшегося спирта учитывается при вычислении выхода). Уротропин выделяют из содержимого поглотительных склянок выпариванием досуха (тяга!) на водяной бане. Выход 60% от теоретического, считая на пропущенный метиловый спирт. Получение С12. В небольших количествах С12 получают из НС1 окислением КМпО4 — 6 мл конц. НС1 и 1 г КМпО4 дадут 1,12 г С12. Колбу Вюрца устанавливают на асбестовой сетке, нагреваемой газовой горелкой, снабжают капельной воронкой. Отводную трубку колбы соединяют с тремя поглотительными склянками, заполненными на '/з последовательно водой, конц. раствором КМпО4 (для окисления улавливаемого током СЬ газообразного НС1) и конц. H2SO4. Загружают тонкорастертый КМпО4 и по каплям добавляют конц. НС1. Равномерность получения тока С12 регулируют скоростью нагрева колбы и добавлением НС1. Периодически колбу встряхивают. 1,3,6,8-Тетрахлорпирен(111). В глицериновую баню с электрообогревом помещают круглодонную четырехгорлую колбу на 500мл с барботером, обратным холодильником, мешалкой с затвором, термометром и газоотводной трубкой, последовательно соединенной с двумя поглотительными склянками на 500 мл, заполненными на '/2 водой. Загружают 290 мл безводного трихлорбензола или 2-дихлорбензола и 20,2 г пирена. Для растворения пирена содержимое колбы нагревают при размешивании до 120—130°С. Раствор охлаждают до 40°С, взвешивают колбу и при постоянном размешивании пропускают по изменению массы 49,7 г С12 со скоростью 8—9 г/ч (см. синтез 2.6). Температура при этом не должна подниматься выше 50 °С. В конце реакции начинает выделяться тетрахлорпирен и реакционная масса становится густой. По окончании хлорирования размешивают 1 ч (реакцию можно прервать на этой стадии). Пробу реакционной массы (0,2—0,5 мл) фильтруют, осадок на фильтре промывают бензолом, температура плав- В водяную баню с электрообогревом помещают круглодонную четырехгорлую колбу на 250 мл с барботером, мешалкой, термометром, обратным холодильником с газоотводной трубкой, соединенной с двумя последовательно присоединенными поглотительными склянками на 500 мл, заполненными водой (200 мл) и 20 % раствором NaOH. В колбу загружают 78 г безводного бензола и 1 г растертой в ступке в порошок чугунной стружки. При энергичном размешивании пропускают осушенный хлор (см. синтез 2.6) со скоростью 150—200 мл/мин. Температура при этом повышается до 40—45°С. Через 2 ч хлорирования температуру реакционной массы повышают до.50—60°С и хлорируют 3 ч до плотности реакционной массы 1,20—1,24 (продолжительность хлорирования 4— 5 ч). Плотность реакционной массы определяют, внося 1—2 капли в растворы H2SU4, ранее приготовленные. Если капля реакционной массы опускается на дно в первом растворе H2SO4 и плавает во втором, то хлорированная масса имеет нужную плотность и реакция считается законченной. Прекращают пропускать С12. Для удаления избытка С\2 и НС1 из реакционной колбы пропускают несколько минут аргон. Реакционную массу переносят в колбу Вюр-ца на 150 мл и при атмосферном давлении перегоняют, нагревая пламенем газовой горелки и собирая фракции, кипящие до 165°С, от 165 до 185°С и выше 185°С. Фракцию, кипящую в интервале 165—185 °С, охлаждают в бане со смесью льда с поваренной солью, при этом 1,4-дихлорбензол выкристаллизовывается. Выпавший осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера, Предохранительную склянку Тищенко соединяют с двумя поглотительными склянками Дрекселя, заполненными бромом и по-  Подвесного конвейера Промышленности органического Подвижном равновесии Подвижность отдельных Подвижности макромолекул Подвижности сегментов Подвулканизации резиновых Поглощается раствором Поглощения бромистого |
- |
Навигация