Формальдегид - Огородников С.К.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 47. Получение высококонцентрированного газообразного
формальдегида одноступенчатой парциальной конденсацией паров обезметаноленного формалина в трубчатом теплообменнике [22]
Характеристика конденсатора
? Давление'на входе в конденсатор, мПа
Подача сырья на одну трубку, л/ч
Массовое содержание формальдегида, %
Выход газообразного формальдегида (в расчете на поданный), %
число трубок
внутренний диаметр трубок. MM
высота трубки, MM
S &
О
конденсат
газообразный формальдегид
50
10
2,5
0,1
10—12
38-
-40
25—27
85—92
35—40
50
10
2,5
0,025—0,030
5-6
38-
-40
20—22
85—90
60—65
500
10
2,5
0,1
7,9
35-
-40
24—27
83-90
30—40
получения газообразного формальдегида с концентрацией 85—90%, в условиях, приближенных к производственным [22]. Было найдено (табл. 47), что, подвергая пары, содержащие 35—40% формальдегида, одноступенчатой парциальной конденсации при атмосферном давлении, можно получить газообразный продукт с концентрацией, в среднем 87—89% при выходе 30—40%, с использованием конденсаторов, содержащих как 50, так и 500 трубок диаметром 10 мм и высотой 2,5 м. Максимальная нагрузка по сырью на одну трубку в этом случае составляет 8—10 л/ч. В случае проведения этой операции при пониженном давлении, выход концентрированного газообразного продукта возрастает почти в два раза, однако в таких же, примерно, соотношениях падает нагрузка, т. е. снижается производительность аппарата. Последующие работы показали, что описанное выше конструктивное решение узла парциальной конденсации не является оптимальным. В самом деле, совместное движение пара и конденсата по всей длине трубки теплообменника благоприятствует как повышенному растворению мономера в плёнке, так и, следовательно, развитию реакции образования метиленгликоля. Кроме того, применение теплообменников с трубками диаметром 10—12 мм для крупномасштабных производств, когда необходимое число трубок измеряется тысячами, встречает определенные затруднения с эксплуатационной точки зрения.
Значительно более эффективно проведение парциальной конденсации воды непосредственным контактом паров формалина с распыленными в воздухе каплями хладагента [22]. Схема экспериментальной стендовой установки с хладагентом смешения дана на рис. 51. Сырье — обезметаноленный формалин с массовым содержанием 33—35%—из емкости 1 поступает в испаритель 2 и в виде паров — в смеситель 3. Сюда же из емкости 4 подается хладагент, предварительно охлажденный в теплообменнике 5 и тонко диспергированный в форсунке 6, В качестве хладагента в принципе могут быть использованы любые химически инертные жидкости. В описываемом варианте применялись малолетучие углеводороды или их смеси, например дизельное топливо (соляровое масло). В смесителе пары формалина смешиваются с мелкими каплями охлажденного углеводорода, на поверхности которых конденсируется вода. Смеситель тангенциально присоединен к сепаратору циклонного типа 7, в котором недо-сконденсировавшиеся пары, обогащенные формальдегидом, отделяются от капель жидкости. Время пребывания формалина в системе смеситель — сепаратор измеряется сотыми долями секунды. Существенно подчеркнуть, что поскольку плотность углеводородов меньше, чем у воды или раствора формальдегида, поверхность водного конденсата в нижней части циклона защищена от нежелательного соприкосновения с паровой фазой пленкой хлад-
* Точнее, температуры, поскольку именно за счет пониження температуры уменьшается скорость реакции гидратации мономерного формальдегида и, следовательно, увеличивается его проскок в паровой фазе.
WOr
агент ¦• формалин
рис. 52. Зависимость содержания и выхода газообразного формальдегида от соотношения
углеводородный хладагент : формалин.
Хладагент — дизельное топливо с температурой 20—22 °С.
/ — массовое содержание формальдегида в иесконденсировавшемся газе, %; 2 — выход газообразного формальдегида, % (от подаиного); 3 — температура конденсата.
рис. 53. Влияние температуры углеводородного хладагента иа содержание и выход газообразного формальдегида.
Отношение дизельное топливо к формалину 30+35 : 1.
/ — массовое содержание формальдегида в газе, %; 2 — выход газообразного формальдегида, % (от поданного); 3 — температура конденсата.
WDr
Отношение хладагент tpop- I ^
Рис. 54. Парциальная конденсация паров формалина с применением охлажденного формалина в качестве хладагента.
Температура комнатная.
/ — массовое содержание формальдегида в газе, %; 2—4 — выход газообразного формальдегида, % (от поданного).
Массовое содержание формальдегида в хладагенте, %: -' — 29; J- 15; 4-й.
Рис. 55. Принципиальная схема установки по получению высококонцентрнроваиного газообразного формальдегида с использованием в качестве хладагента слабого формалина, состав которого равен составу конденсата:
/ — узел парциальной конденсации; 2—теплообменник.
а — пары исходного формалина; б — газообразный формальдегид; в — конденсат (слабый Формалин).
