Химия - Щелочной плав
01 марта 2011Химизм процесса
Щелочное плавление процесс замещения сульфогруппы гидроксигруппой в ароматических сульфокислотах.
Технологическое оформление и параметры процесса
Различают три вида щелочного плавления открытый плав, закрытый плав и окислительный плав.
Открытое плавление проводится в специальных плавильных котлах, имеющих сообщение с атмосферой. Температура процесса составляет порядка 300 градусов Цельсия такая высокая температура необходима для расплавления твёрдой щёлочи. Котлы для щелочного плавления изготавливаются из чугуна с обязательными добавками хрома и никеля для повышения жаропрочности и устойчивости к коррозионному воздействию щёлочи. Несмотря на это, срок службы котла составляет 2-3 года. В котел подается ленточным транспортером сухая соль ароматической сульфокислоты, а также твёрдая щёлочь, или концентрированный раствор щёлочи, полученный предварительным упариванием разбавленного раствора в выпарном аппарате. Как правило используют гидроксид натрия, хотя иногда применяют более дорогой гидроксид калия в качестве добавки он более активен и понижает общую температуру плавления смеси щелочей. В аппарате в зависимости от подвижности реакционной массы её перемешивают пропеллерными мешалками или более мощными и медленными якорными. Густую тестообразную реакционную массу перемешивают тихоходными якорными мешалками с зазором между лопастями и стенкой аппарата в 2 мм для предотвращения налипания массы на стенках котла. Крайне важно, чтобы исходные продукты были чистыми и не содержали примесей неорганических солей и минеральных кислот. Наличие таких примесей ведёт к целому ряду нежелательных последствий местным перегревам, комкованию, пригоранию и даже возгоранию плава. Также при высоких температурах может произойти окисление плава при контакте с наружным атмосферным воздухом для предотвращения этого над плавом создают «подушку» из водяного пара. Технологически невозможно выполнить процесс щелочного плавления непрерывно. Поэтому по окончании реакции плав подвергают гашению механизмом открывают пробку нижнего слива и подают плав по желобу самотеком в аппарат для гашения, заполненный водой. В воде плав остывает, там же отделяется сульфит натрия.
Закрытое плавление применяют в случае высокой подвижности замещаемой сульфогруппы, когда условия проведения реакции можно сделать более мягкими. Так ведут реакцию щелочного плавления нафталинсульфокислот. В этом случае расплавленную щёлочь можно заменить её водным раствором концентрации порядка 50-60 %. Однако, поскольку температура процесса всё равно будет выше температуры кипения воды, процесс проводят под давлением в герметичных автоклавах.
Окислительное плавление применяют в ряду антрахинона. Поскольку щёлочь может привести к восстановлению самого антрахинона, то в реакционную массу добавляют окислитель. В качестве окислителя здесь используется нитрат калия.
Просмотров: 2859
|