Download miễn phí Đề tài Thiết kế phân xưởng sản xuất formalin



Quá trình sử dụng xúc tác bạc cho việc chuyển hoá Metanol để tạo thành formandehyde thường được tiến hành ở áp suất khí quyển và ở nhiệt độ(600 720)0C. Nhiệt độ của phản ứng còn phụ thuộc vào lượng formandehyde trong hỗn hợp với không khí. Sự tạo thành của hỗn hợp này phải nằm ngoài giới hạn nổ. (Giới hạn nổ trên của hỗn hợp Metanol là 44 %) những phản ứng chính diễn ra trong quá trình chuyển hoá metanol tạo thành formandehyde là :
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-03-23-de_tai_thiet_ke_phan_xuong_san_xuat_formalin.cGAVntuDv9.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-64676/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

tan.
Q Dạng dung dịch của formandehyde :
Dung dịch của formandehyde lỏng trong axetan dehyde xem như là một dung dịch lý tưởng. Formandehyde lỏng có thể trộn lẫn được với dầu mỏ. Dung môi có cực như rượu, amin , axit, hay dùng để phản ứng với nó hay để hình thành hợp chất metyl hay dẫn xuất metylen.
Qua nghiên cứu và thực nghiệm cho thấy monome dạng đơn phân tử của formandehyde chỉ tồn tại trong dung dịch với nồng độ < 0,1% trọng lượng. Dạng chủ yếu của formandehyde trong dung dịch là metylglycol
( HOCH2OH ) và các oligome có khối lượng phân tử thấp với cấu trúc
HO(CH2O)nH (n = 1 á 8). Vì vậy mà formandehyde khó bốc mùi ở điều kiện thường.
Hằng số cân bằng của quá trình hoà tan vật lý của formandehyde và quá trình phản ứng của formandehyde tạo thành metylenglycol và các oligome của nó có thể xác định được. Các thông số có thể kết hợp với các số liệu khác để tính toán các hằng số cân bằng ở tại các nhiệt độ khác nhau từ (0 á 150)0C và nồng độ của formandehyde là 60%.
Một quá trình nghiên cứu về năng lượng của quá trình tạo thành metylen glycol từ việc hoà tan formandehyde trong nước cho thấy tốc độ phản ứng nghịch chậm hơn tốc độ phản ứng thuận từ 5´103 đến 6´103 lần và tốc độ phản ứng thuận càng tăng mạnh khi nó xảy ra trong môi trường dung dịch có tính axit. Điều này có nghĩa là sự phân bố của các oligome có khối lượng phân tử cao (n>3) không có sự thay đổi nhanh khi nhiệt độ tăng hay có sự pha loãng dung dịch. Lượng metylen glycol tăng nhanh đồng thời có sự tiêu hao các oligome nhỏ hơn (n = 2 hay n = 3). Trong dung dịch nước lượng formandehyde ở dạng monome chỉ chiếm có nhỏ hơn 2% khối lượng. Lượng metylen glycol có thể xác định bằng phương pháp dùng sunfit hay đo áp suất riêng phần của formandehyde. Khối lượng phân tử và lượng monome có thể xác định bằng phương pháp quang phổ NMR.
Bảng: Sự phân bố của glycol trong d formandehyde(40%, 350C)
N
Thành phần(%)
n
Thành phần(%)
1
26,28
7
3,89
2
19,,36
8
2,35
3
16,38
9
1,59
4
12,33
10
0,99
5
8,7
>10
1,59
6
5,89
Tuy nhiên dung dịch formandehyde tinh khiết trong nước vẫn có thể tồn tại ở nồng độ 95% trọng lượng nhưng để duy trì ở nồng độ này mà không có sự hình thành các polyme thì phải tăng nhiệt độ lên 1200C.
Trong dung dịch formandehyde kỹ thuật người ta có bổ sung thêm Metanol với nồng độ 2%.
Q Một số hằng số vật lý của dung dịch formalin:
Dung dịch nước có (37 á 45)% trọng lượng formandehyde
Nhiệt độ sôi: 970C
Nhiệt độ đóng rắn khi có Metanol: 500C
Nhiệt độ chớp cháy không có Metanol: 850C
Nhiệt độ chớp cháy có 15% Metanol: 500C
áp suất riêng phần của formandehyde trong các dung dịch nước phụ thuộc vào nhiệt độ thể hiện ở bảng sau:
Bảng áp suất riêng phần của formandehyde trên dung dịch formalin ở nhiệt độ và nồng độ khác nhau :
T0C
Nồng độ Formandehyde(%)
1
5
10
15
20
25
30
35
40
5
0,003
0,011
0,016
0,021
0,025
0,028
0,031
0,034
0,037
10
0,005
0,015
0,024
0,031
0,038
0,045
0,049
0,053
0,056
15
0,007
0,022
0,036
0,047
0,057
0,066
0,075
0,083
0,090
20
0,009
0,031
0,052
0,069
0,085
0,096
0,113
0,125
0,137
25
0,013
0,044
0,075
0,101
0,125
0,146
0,167
0,187
0,206
30
0,017
0,061
0,105
0,144
0,180
0,213
0,245
0,275
0,304
35
0,022
0,084
0,147
0,203
0,256
0,305
0,353
0,389
0,442
40
0,028
0,113
0,202
0,284
0,360
0,432
0,502
0,569
0,634
45
0,037
0,151
0,275
0,390
0,499
0,604
0,705
0,803
0,899
50
0,045
0,200
0,371
0,531
0,685
0,838
0,978
1,119
1,258
55
0,039
0,262
0,494
0,715
0,929
1,137
1,341
1,541
1,740
60
0,047
0,340
0,652
0,953
1,247
1,536
1,820
2,101
2,378
65
0,093
0,437
0,852
1,258
1,657
2,053
2,443
2,831
2,218
70
0,114
0,558
1,104
1,645
2,182
2,717
2,250
3,780
4,310
Qua nghiên cứu động học của sự tạo thành Metylglycol từ hoà tan formandehyde với nước có hằng số phản ứng nghịch là 5´103á 5´106, chậm hơn so với phản ứng thuận và nó sẽ tăng nhiều so với dung dịch axit, nghĩa là sự phân bố Oligome khối cao (n>3) không thay đổi nhanh khi nhiệt độ thấp hay dung dịch loãng. Sau đó lượng Metylen glycol tăng với một lượng nhỏ Oligome (n=2 hay n=3) trong dung dịch nước, hàm lượng nhỏ hơn 2% formandehyde ở dạng monome .
Tỷ trọng của dung dịch formandehyde chứa 13% trọng lượng metan tại nhiệt độ (10 á 70)0C có thể tính theo công thức sau:
P= a + 0,003´ (F- b)- 0,025´(M- c)-104[0,005´ (F - 30) + 3,4](t - 20)
Trong đó:
F : Nồng độ của formandehyde , (% trọng lượng)
M : Nồng độ của Metanol, (% trọng lượng)
t : Nhiệt độ , ( 0C )
a, b, c : Là hằng số
Độ nhớt động học của dung dịch nước formandehyde được tính theo công thức sau :
h(M-P.a.5)= 1,28 + 0,39.F + 0,05.M - 0,02.t
Công thức này áp dụng cho dung dịch chứa (30á50)% trọng lượng formandehyde và (0 á 20)% trọng lượng Metanol ở nhiệt độ (25 á 40)0C.
II/ Tính chất hoá học
Formandehyde là một hợp chất hữu cơ và có đặc điểm cấu tạo phân tử có phân cực của nối đôi nên nó có khả năng tham gia nhiều phản ứng hoá học khác nhau.
Phản ứng phân huỷ
ở nhiệt độ 1500C thì formandehyde bị phân huỷ thành Metanol và oxitcacbon :
2HCHO đ CH3OH + CO
ở 3500C tạo thành CO và H2
HCHO đ CO + H2
Ngoài ra, sản phẩm của quá trình phân huỷ có thể là Metan, Metanol, axit formic khi có mặt xúc tác kim loại Pt, Cu, Al, Cr.
Phản ứng oxy hoá khử
Formandehyde ở thể khí hay thể hoà tan có thể bị oxy hoá thành axit formic:
CH2O + 1/2O2 đ HCOOH
Nếu oxy hoá sâu hơn thì tạo thành CO2 và nước:
CH2O + O2 đ CO2 + H2O
Trong khoảng (300 á 400)0C thì hai phản ứng trên xảy ra nhưng nếu > 4000C thì sản phẩm lại là CO và H2:
CH2O đ CO + H2
Nếu quá trình oxy hoá xảy ra ở nhiệt độ cao và có mặt xúc tác thì phản ứng tạo ra CO và H2O:
CH2O + 1/2O2 đ CO + H2O
Nếu dùng tác nhân oxy hoá là H2O2 thì sản phẩm phản ứng là HCOOH và H2 hay CO2 và H2O.
Phản ứng khử với tác nhân là hyđrô thì sản phẩm thu được là Metanol. Đây là phản ứng thuận nghịch và xảy ra trong quá trình sản xuất formandehyde có dùng xúc tác bạc. Tuy nhiên để cân bằng phản ứng chuyển dịch sang vế trái cần tiến hành ở nhiệt độ cao .
Phản ứng giữa các phân tử formandehyde
Ngoài phản ứng với các phân tử khác, formandehyde còn có thể phản ứng với nhau. Các phản ứng giữa chúng bao gồm các phản ứng polyme hoá trong đó sự tạo thành của polyme oximetionlà phản ứng đặc trưng nhất.
Phản ứng Cannizzaro:
Phản ứng này bao gồm sự khử 1 phân tử formandehyde và oxy hoá 1 phân tử khác :
2HCHO(aq) + H2O đ CH3OH + HCOOH
Phản ứng xảy ra thuận lợi khi có mặt xúc tác kiềm hay đun nóng.
Với các Anđehyt như Purrol không xảy ra phản ứng ngưng tụ Aldol thông thường không có nguyên tử H hoạt động ở vị trí a. Vì vậy phản ứng giữa hai anđehyt này hoàn toàn xảy ra theo hướng Cannizzaro.
5. Phản ứng Tischenko
Các polyme của formandehyde khi ra nhiệt thì phản ứng với Metylat tạo thành Metylformat:
2HCHO(polyme) đ HCOOCH3
6. Phản ứng polyme hoá
Tại nhiệt độ thường thì formandehyde ở thể khí, khi có vết nước thì trùng hợp tạo thành para- formandehyde [HO(CH2O)nH] màu trắng
(n = 8 á 100), khi đun nóng với H2SO4 loãng thì para – formandehyde bị khử trùng hợp tạo thành formandehyde.
Formandehyde hay para – formandehyde tác dụng với NH3 tạo thành utropin :
6CH2O + 4 NH3 đ ( CH2 )6N4 + 6H2
utropin dùng để sản xuất chất dẻo, dược phẩm, chất nổ.
III/ CHỉ tiêu formali...

---