Формальдегид - Огородников С.К.
Скачать (прямая ссылка):
Наиболее распространенным методом получения параформа, является спонтанная полимеризация в предварительно сконцентрированном водном растворе. Характерно, что даже при довольно высоком остаточном содержании воды (30—35%) и выше) полимеризация протекает непосредственно в массе раствора: при охлаждении смесь вначале приобретает вид мутного геля, затем беловатой кашицы, затем вязкой массы и лишь потом затвердевает.
Концентрирование формалина проводится чаще всего ректификацией под вакуумом в одну или в две ступени (см. гл. 6).
Шведские фирмы [313] получают параформ по следующей схеме (рис. 60). Обезметаноленный формалин подается на тарелку питания исчерпывающей секции / разрезной ректификационной колонны. В верхней части этой секции поддерживается остаточное давление 13—20 кПа. Пары из секции 1 направляются в нижнюю часть укрепляющей секции 2, работающей при остаточном давлении 2,6—4,0 кПа. В качестве погона секции 2 отбирается водный раствор с содержанием формальдегида до 0,5%. Из куба секции 1 частично заполимеризовавшийся продукт подается на вакуумные вальцы 4, где окончательно дозревает и измельчается. Отбор готового параформа производится через вакуумные приемники 5, работающие попеременно. Поскольку в задачи описываемого процесса отнюдь не входит получение концентрированного продукта в стабильно-жидком состоянии, ректификация проводится при значительно более высоком разрежении, чем по описанной в гл. 6 технологии концентрирования формалина при переменном давлении.
С точки зрения транспортировки, хранения и практического использования параформа большое значение имеют вопросы гранулирования и формования готового продукта. К числу перспективных методов решения этой задачи относится распылительная сушка (рис. 61). По этой схеме (непрерывный процесс) исходный формалин поступает в узел вакуумного концентрирования 1, из которого выходит продукт с содержанием до 85%. Этот продукт распыляется в верхней части распылительной сушилки при 1050C 196
Рис. 60. Техологическая схема получения параформа в разрезной вакуумной ректификационной колонне с применением вакуумных вальцев:
/ — исчерпывающая секция; 2 — укрепляющая секция; 3 — иасос; 4 — вакуумные вальцы; 5 — приемник.
а — обезметанолениый формалин; б — 0,5% водный раствор CHsO; в — параформ.
Рнс. 61. Технологическая схема непрерывного процесса получения параформа с применением распылительной сушки [313]:
/ — узел концентрирования формалина; 2 — распылительная сушка; 3 — сопло; 4 — ложное дннще; 5 — устройство для выгрузки параформа; S1 9 — теплообменники; 7 — сепаратор; 8 — воздуходувка.
а — исходный формалин; б — слабый формалин.
с помощью сопла 3. В нижнюю часть сушилки подается воздух, нагретый до 50 °С. Двигаясь со скоростью 0,5 м/с, нагретый воздух создает взвешенный слой частичек параформа, медленно двигающийся сверху вниз. В нижней, суженной части сушилки, где скорость воздуха достигает 2 м/с, создаются вихревые зоны, где частицы находятся 10 мин, за это время полностью затвердевая и приобретая сферическую форму. Эти шарики свободно перемещаются по наклонному ложному днищу и с помощью барабанного устройства выводятся наружу. Из верхней циклонной части сушилки воздух с примесью паров воды и формальдегида охлаждается в теплообменнике 6 и поступает в сепаратор 7, где из потока выделяется водно-формальдегидный конденсат. Затем воздушный поток подхватывается воздуходувкой 8, нагревается в теплообменнике 9 и возвращается в нижнюю часть сушилки. Продукт получают в виде белых шариков диаметром 0,1—1 мм, которые свободно перемещаются, не слипаются, не пылят и содержат 5% воды. Предлагаются и другие аппаратурные и технологические варианты измельчения и сушки параформа [1, 313]. В некоторых случаях полимеризацию проводят в присутствии кислотно-основных катализаторов (о влиянии рН на растворимость параформа в воде и на скорость осаждения см. гл. 1). Этим способом получают и кристаллические полимерные модификации, содержащие менее 1% воды (табл. 3). При добавлении сильных кислот или щелочей предварительное концентрирование формалина практически не требуется. Однако при этом часть катализатора остается в по-14—2076 197
лимере и, кроме того, затрудняется переработка маточного рас твора. Каталитическая полимеризация возможна и в паровой фазе. Для стабилизации параформа к нему добавляют небольшое количество аминов, спиртов, солей и т. д.
Другие полимерные материалы
Кроме перечисленных наиболее крупных производств полимерных материалов, имеется еще несколько важных и перспективных направлений использования формальдегида в данной области. К их числу относится получение поливинилформаля, применяемого в производстве электроизоляционных лаков, клеев для склеивания металлов, монопластов и т. д.
Поливинилформаль получают [327] действием формальдегида на поливиниловый спирт в кислой среде, при умеренном нагревании. Соседние гидроксильные группы поливинилового спирта попарно подвергаются ацетализации с образованием структуры циклических формалей:
