Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Мухленов И.П.
Скачать (прямая ссылка):
Так как ртуть очень ядовита и ее применение нежелательно, были предложены нертутные катализаторы в виде окислов Zn, Mg, Ni, Fe, Со, Cr и других металлов, а также некоторые соли и кислоты. •Такого рода гетерогенный каталитический процесс может быть проведен и во взвешенном слое. Выход ацетальдегида 88—90% на прореагировавший ацетилен. Конверсия ацетилена за прохот —50%.
Производство уксусной кислоты с давних пор осуществляется сухой перегонкой дерева, брожением этилового спирта и с начала XX в. синтетически: окислением ацетальдегида или гидратацией кетена. При окислении ацетальдегида кислородом воздуха в присутствии солей марганца сначала образуется надук-сусная кислота:
CH3-CHO + O2 CH3-COOH,
которая при взаимодействии со второй молекулой ацетальдегида дает две молекулы уксусной кислоты:
CH3-COOH + CH3CHO 2CH3COOH
Накопление надуксусной кислоты в реакционном аппарате может вызвать взрыв. Для предотвращения этого разбавляют парогазовую смесь азотом и поддерживают температуру в пределах 60—75 0C Применяемые в качестве катализатора соли марганца способствуют восстановлению надуксусной кислоты в уксусную. Процесс осуществляется в барботажной окислительной колонне подобно той, которая используется для получения ацетальдегида. Производство состоит из трех стадий: 1) окисление ацетальдегида; 2) абсорбция ацетальдегида из отходящих газов и 3) выделение ацетальдегида из уксусной кислоты. В нижнюю часть колонны (рис. 88) вводится раствор ацетальдегида и катализатор раствор ацетата марганца. Реакционная смесь занимает всю колонну, за исключением верхней части, в которую во избежание взрыва паров подается азот. В разных местах колонны по ее высоте вводится кислород. Окисление ведется при 60—70 0C и давлении 2-105 Н/м2. Выделяющееся тепло отводится циркуляцией жидкости и охлаждением колонны водяной рубашкой или водяными змеевиками. Образующаяся уксусная кислота вместе с побочными продуктами реакции (уксусный ангидрид, муравьиная кислота, вода и др.) отводится на очистку и ректификацию. Смесь паров ацетальдегида, уксусной кислоты и других веществ из верхней части колонны направляется в холодильник — конденсатор, а затем в сепаратор, откуда непро-реагировавший ацетальдегид направляется снова в реакционную колонну. А отходящий газ после промывки выпускается в атмосферу.
глава/ высокомолекулярные соединения
1. ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Громадное значение в народном хозяйстве имеют природные и синтетические высокомолекулярные органические соединения: целлюлоза, химические волокна, пластмассы, каучуки, резина, лаки, клеи, искусственная кожа и мех, пленки и др. Природные и синтетические высокомолекулярные соединения обладают совокупностью замечательных свойств. Они могут быть эластичными или жесткими, твердыми или мягкими, прозрачными или непрозрачными для света и даже сочетать самые неожиданные свойства: прочность стали при малой плотности, эластичность с тепло-и звукоизоляцией, химическую стойкость с твердостью и т. п. Подобная универсальность свойств наряду с легкой обрабатываемостью позволяет изготовлять детали и разнообразные конструкции любой формы, величины и окраски. Без синтетических материалов сейчас немыслим дальнейший технический прогресс в самолето-, машино- и судостроении, радио- и электротехнике, реактивной и атомной промышленности и других областях науди и техники. Из пластмасс можно изготовлять корпуса судов, автомобилей, тракторов, части станков, изоляцию. Применение пластмасс в станкостроении позволяет по-новому решать ряд конструктивных задач, ведет к экономии труда, снижает себестоимость станков и улучшает их эксплуатационные качества. Высокомолекулярные соединения надежно защищают металл, дерево и бетон от коррозии. Для этого отдельные части, а также целые агрегаты обкладывают листами пластмасс, каучука, покрывают пленками, лаками и эмалями. Использование новых синтетических материалов в дополнение к сельскохозяйственному сырью позволяет значительно увеличить производство тканей, одежды, обуви, меха и различных предметов домашнего и хозяйственного обихода в нашей стране.
2. СВОЙСТВА, КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Высокомолекулярные соединения делятся на искусственные, полученные в результате выделения, очистки и переработки природных полимеров (целлюлоза, белки, лигнин, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук, шерсть, шелк и др.), и синтетические, которые производятся из различных низкомолекулярных органических соединений.
Высокомолекулярные соединения состоят из молекул-гигантов (макромолекул), образовавшихся в результате химического взаимодействия большого количества исходных молекул-мономеров. Если молекулярный вес низкомолекулярных веществ (вода, спирты, кислоты, соли и пр.) выражается в десятках, сотнях единиц, то молекулы высокомолекулярных соединений (полимеров) могут содержать многие сотни и тысячи атомов, связанных друг с другом главными валентностями и имеют молекулярный вес, часто составляющий тысячи и даже миллионы единиц.
