Термины, связанные с цементом. Расщепления углеводов

Главная --> Справочник терминов

Расщепления углеводов Бензины, вырабатываемые из газовых конденсатов, часто не удовлетворяют требованиям ГОСТа по октановому числу и температуре выкипания 10%-ной фракции, а дизельные топлива — по температуре застывания. Для повышения качества прямотон-ных бензинов используются процессы термического и каталитического крекинга и риформинга, депарафинизация и компаундирование; для снижения температуры застывания дизельных топлив — депарафинизация; для удаления сернистых азотистых и кислородных соединений — гидроочистка и щелочная очистка. Крекинг — процесс расщепления углеводородов с длинными цепями на молекулы меньшей длины при высокой температуре в присутствии катализатора (каталитический крекинг) или без катализатора (термический крекинг). 216

Повышение давления, не изменяя существенно скорости первичных реакций расщепления углеводородов, значительно способствует протеканию вторичных реакций — конденсации и полимеризации. С этой точки зрения процесс пиролиза целесообразно вести при малых давлениях. Больше того, для снижения парциального давления реагирующих веществ часто разбавляют исходную смесь паром.

Константы равновесия реакции расщепления углеводородов приведены в Приложении в табл. 42. Константы равновесия двух последних реакций К3 и Kt (при протекании реакций в обратном направлении их называют реакциями газификации углерода) приведены ниже:

В противоположность обычному направлению пламени это пламя является перевернутым, так как свободный кислород находится внутри, а горючий газ подсасывается снаружи. В зоне 1 протекают реакции восстановления С02 и Н20, конверсии несгоревшего топлива и расщепления углеводородов до сажи, которые завершаются в зоне 3, где проходит и газификация сажи, главным образом водяным паром.

Образование дисперсного углерода объясняется тем, что наряду с процессами неполного и полного горения при газификации протекают процессы расщепления углеводородов. В соответствии с основными положениями теории П. А. Теснера [13] образованию сажевой частицы предшествует образование радикала, из которого образуется зародыш сажевой частицы, имеющей физическую поверхность. От соотношения кислород : топливо зависит не только выход сажи, но и ее удельная поверхность [9].

Константы равновесия реакций расщепления углеводородов на углерод и водород

Для некоторых газообразных углеводородов константы равновесия приведены в табл. 42 (см. Приложение, стр. 206). Углеводороды с числом углеродных атомов > 1 легче подвергаются расщеплению. Следует учесть, что в сырье, имеющемся на НПЗ (газах нефтепереработки), наряду с углеводородами-С2—С5 обычно присутствует значительное количество СН4. Кроме того, при расщеплении углеводородов также образуется метан. Таким образом, концентрация Н2 в продуктах реакции определяется термодинамическим равновесием расщепления метана. Данные по константам термодинамического равновесия реакций расщепления других углеводородов показывают, что уже при сравнительно низких температурах имеются термодинамические условия для расщепления углеводородов с выпадением углерода.

Тепловой эффект ^реакций расщепления углеводородов при атмосферном давлении на 1 ж3 полученного Н2 следующий:

Материальный баланс расщепления углеводородов подсчитывается из стехиометрических соотношений. Уравнения для расчета материального баланса расщепления предельных углеводородов лефтезаводских газов (на 1 кг сырья) и результаты расчетов при производстве технического водорода с концентрацией 95% Н2 TS. 5% СН4 даны в табл. 36.

Пироуглерод образуется в процессе расщепления углеводородов да поверхностях керамических тел (насадки) или на поверхности

того же пироуглерода. Скорость реакции на поверхности насадки с образованием пироуглерода при 1000 — 1200 °С намного выше скорости образования сажи в объеме. Поэтому на насадке с размером частиц до 10 — 20 мм в указанном интервале температур удается полностью предотвратить сажеобразование и получать в процессе расщепления углеводородов только пироуглерод. Константа скорости реакции расщепления легких углеводородов на углерод и водород в присутствии контактной поверхности (kj) и в объеме (&2) зависит от температуры, а именно [21:

тора) *. Известны также способы получения ацетона путем бактериального расщепления углеводов (крахмала, декстрина, мальтозы). При действии Bacterium acetoaethylicum из крахмала образуется 10 — 20% спирта и 6 — 10% ацетона; значительные количества ацетона получаются из крахмала и при действии Bacillus macerans.

Синтетически это соединение получено путем фосфорилирования тиамина. Витаминозное действие аневрина, его незаменимость для организма тоже связаны с тем, что он необходим для расщепления углеводов. Антиневритное действие кокарбоксилазы приблизительно вдвое сильнее антиневритного действия самого аневрина.

Для этой цели ему нужны «горючее» и кислород. Роль горючего выполняют продукты расщепления углеводов п жиров, а кислород организм получает из воздуха.

Процессы брожения имеют большое значение в промышленности. Биохимические процессы, происходящие под влиянием ферментов, в ряде производств используются с практической целью. В организмах высших животных непрерывно протекают процессы биохимического расщепления и синтеза моносахаридов. При мышечном сокращении, в результате расщепления углеводов, образуется молочная кислота, а также ряд других продуктов.

29.11 Расщепление углеводов. — Четыре общих метода расщепления углеводов иллюстрируются на примере превращения D-глюкозы в D-арабинозу, приведенном ниже. Первый метод был открыт Волем1 (1893) и упрощен Земпленом2 (1927).

В земпленовской модификации метода расщепления углеводов нит-рильная группа удаляется при действии метилата натрия при высокой температуре; выход альдозы в этом случае выше более чем в два раза: СНО CN

Второй метод расщепления углеводов был разработан Руффом1 (1899). Метод состоит в окислении альдоновой кислоты до 2-кетоаль-доновой кислоты (альдозулоновой), которая превращается далее в альдо-зу, содержащую на один атом углерода меньше, чем исходная альдоза.„

Как правило, неоднозначно протекает в тех же условиях расщепление вторич-' ных спиртов, так как первично образующиеся альдегиды легко подвергаются дальней-, ишм превращениям. Удобный препаративный способ расщепления углеводов заклто-• чается в обработке гидразином продуктов окислекия тиоапеталей углеводов — сулъфо-•иов; при этом расщепление вторичных спиртов под действием гидразина протекает с хорошими выходами [43]:

Алифатические аминокислоты синтезируются из продуктов биохимического расщепления углеводов — триоз (глицин, серии), пиро-виноградной кислоты (аланин, валин) или а-кетоглутаровой кислоты (глутаминовая кислота). В биосинтезе ароматических аминокислот участвует шикимовая кислота. Наконец, при биосинтезе аминокислот, содержащих гетероциклическое ядро, два углеродных атома ядра возникают из С, и С2 атомов 5-фосфорибозилпирофосфата (см. стр. 394).

Витамины группы В. Витамин Bi (тиамин)'—гетероциклическое соединение состава Ci2HigON4SC!2 — участвует в жировом обмене и тонизирует нервную систему. В организме он соединяется с двумя молекулами фосфорной кислоты и образует активную группу фермента карбоксилазы, способствующего разложению промежуточного продукта расщепления углеводов — пировиноградной кислоты. Витамин Bi устойчив при нагревании в кислой среде, но быстро инактивируется в щелочной. Содержится в дрожжах, семенах злаковых и бобовых культур (в наружной оболочке и зародышах семян), в печени жи-

6. Ферментативные реакции. Некоторые простейшие алканолы образуются в результате ферментативного расщепления углеводов

Распределения макромолекул Распределения плотности Распределения сегментов Радиационная полимеризация Распределение ингредиентов Распределение напряжения Распределение расстояний Распределение температуры Распространенных органических