Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Огородников С.К. -> "Формальдегид" -> 70

Формальдегид - Огородников С.К.

Огородников С.К. Формальдегид — Л.: Химия, 1984. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): formaldehyd.djvu
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 117 >> Следующая


Остаточное давление, МПа 0,015—0,020

Температура, °С

Массовое содержание формальдегида, %

сырье дистиллат кубовый продукт

38—40 11-12 52—55

Как следует из приведенных данных, в этих условиях при вакуумной перегонке в погон попадает значительное количество формальдегида, которое требуется рекуперировать.

В свете изложенного, для повышения четкости разделения и, в частности, повышения концентрации формальдегида в кубовом продукте, необходимо 1) повышение эффективности разделительной аппаратуры, т. е. применение ректификационных колонн с достаточным числом тарелок; 2) повышение остаточного давления (температуры) в кубе колонны во избежание выпадения полимера.

Однако при расчете и проектировании аппаратуры необходимо учитывать еще одну характерную черту системы формальдегид — вода в условиях вакуумного фракционирования, а именно, резкое возрастание содержания формальдегида в равновесной паровой фазе по мере возрастания остаточного давления (температуры). Как видно из рис. 42, при возрастании давления выше 26,7 кПа в системе не только появляется псевдоазеотроп, но и сама форма кривой х—у становится менее благоприятной для получения, погона с минимальным содержанием формальдегида. Следовательно, конструкция ректификационных тарелок в укрепляющей части колонны должна обеспечивать их минимальное гидравлическое сопротивление, а перепад давления должен создаваться, в основном, между тарелкой питания и кубом.

На основе математического описания равновесия жидкость — пар системы формальдегид — вода с помощью уравнения NRTL в работе [301] выполнен расчет различных вариантов процесса вакуумной ректификации обезметаноленного формалина (табл. 44). Как показывает последняя, при использовании колонны эффективностью 20 теоретических тарелок, при остаточном давлении верха 34 кПа и флегмовом числе 2—2,5 содержание формальдегида в кубовом продукте может быть доведено до 51—68% (при содержании CH2O в погоне 8—9%). Для дальнейшего повышения содержания формальдегида необходимо сочетать вакуум в верхних секциях колонны с избыточным давлением в исчерпывающей части.

Ректификация водных растворов формальдегида под избыточным давлением применяется, главным образом, для рекуперации формальдегида из разбавленных растворов. В качестве погона при этом получают псевдоазеотроп, существенно обогащенный, по сравнению с атмосферным давлением, формальдегидом, а в кубе, что весьма существенно, воду, содержащую лишь примеси формальдегида. Недостатком метода является повышенное образование муравьиной кислоты по реакции Канниццаро — Тищенко. Вследствие этого выбор рабочего давления (температуры) определяется допустимым пределом развития этой реакции.

Обычно давление в колоннах не превышает 500—600 кПа (с помощью рис. 42 легко найти, что в этих условиях массовое содержание формальдегида в псевдоазеотропе около 70%). Однако поскольку важнейшая задача рекуперации — получение в качестве

Таблица 44. Результаты расчета процесса укрепления водных растворов формальдегида ректификацией при пониженном давлении

Давление верха колонны 34,6 кПа, давление в кубе 55,9 кПа. Содержание формальдегида в сырье 37%.

т.
°С
Флегмовое число
Отбор дистиллята, % (по массе)
Массовое содержание формальдегида, %

верх
куб
дистиллят
кубовый продукт

72,9
87,3
0,5
50
18,6
55,4

72,9
87,4
0,5
5!
18,6
56,1

72,9
87,5
0,5
52
18,6
56,9

72,8
87,9
!,0
50
13,1
60,9

72,8
88,1
1,0
5!
13,1
61,9

72,8
88,3
1,0
52
13,1
62,9

72,7
88,4
!,5
50
!0,3
63,7

72,7
88,6
1,5
5!
10,3
64,7

72,7
88,7
1,5
52
10,3
65,9

72,7
88,6
2,0
50
8,8
65,2

72,7
88,8
2,0
5!
8,8
66,3

72,7
89,0
2,0
52 '
8,8
67,5

72,7
88,8
2,5
50
7,9
66,1

72,7
89,0
2,5
5!
7,9
67,3

72,7
89,2
2,5
52
7,9
68,6

кубового остатка воды с минимальным содержанием формальдегида, в производственных колоннах тарелка питания располагается ближе к верху, чтобы обеспечить лучшее исчерпывание. Кроме того, процесс ведут при небольших рабочих флегмовых числах. Поэтому массовое содержание формальдегида в погоне на практике в данных условиях обычно не достигает 50%. Показатели работы промышленных установок по укреплению водно-формальдегидных растворов под давлением приведены ниже:

Давление верха, кПа Температура, С
500-
-600




158—





верх колонны
-!62




куб колонны
!63-
-167




Число тарелок
40—50




Флегмовое число
2,5-
-3,5




Массовое содержание, %
Сырье
Погон
Кубовый

формальдегид




продукт

6-
-8
43-
-47
0,05—0,10

метанол


0,10-
-0,15


муравьиная кислота
0,02-
-0,04
0,10-
-0,15
0,10—0,15

вода


Остальное


В патентной литературе имеется предложение о получении раствора, содержащего 60% формальдегида перегонкой под давлением 2000 кПа [313].

Характерная черта ректификации водных растворов формальдегида, связанная с особенностями равновесия между жидкостью и паром — близость температур верха и куба. Различие этих температур обусловлено практически только перепадом давления из-164
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 117 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed