ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка из "Пластификаторы для полимеров" Для уменьшения расхода воды и количества сточных вод нейтрализацию целесообразно проводить в две стадии [200, 205]. Кислый эфир-сырец и суспензию сорбентов в водном растворе щелочного агента непрерывно подают в нейтрализатор У, откуда реакционная смесь с постоянного уровня также непрерывно перетекает в нейтрализатор 2 и далее направляется на стадию подсушки. Температура в нейтрализаторах соответственно равна 80—98 °С и 100—105°С, давление—атмосферное. За счет более высокой температуры из нейтрализатора 2 отгоняется часть воды, которую после конденсации направляют в нейтрализатор 1. Такой прием позволяет создать циркуляцию части воды по замкнутому контуру. В результате повышается ее концентрация на первой стадии очистки, что способствует разложению катализатора в условиях, благоприятных для последующей фильтрации. Общую подачу воды на стадию нейтрализации можно понизить примерно на 50%. [c.58] В зависимости от технологии получения эфиры содержат от 5, д,о 20% (масс.) летучих примесей. К ним относятся избыточные реагенты (алифатические спирты, фенолы, крезолы), увлекающие агенты (бензол, толуол, циклогексан и др.), следы реакционной воды или хлористого водорода, а также низкомолекулярные побочные продукты реакции. [c.58] Для удаления этих примесей разработаны различные технологические приемы прямая отгонка при атмосферном давлении, под вакуумом или в присутствии увлекающих агентов (инертного газа,. органического растворителя, острого перегретого водяного пара), фракционная перегонка, ректификация. [c.58] Процесс выпаривания проводят при атмосферном давлении или под вакуумом. Низкокипящие органические растворители, а также j избыточные метанол и этанол легко отгоняются при атмосферном давлении и температуре, не превышающей 130—140 °С. Спирты с С4 и выше отгоняют только под вакуумом. [c.59] Понижение температуры отгонки может достигаться за счет введения в реакционную смесь увлекающего агента (носителя). Если отгоняемый компонент плохо растворим в воде, то в качестве увлекающего агента используют острый перегретый водяной пар. Такой способ отгонки летучих широко применяется при получении диэфирных пластификаторов [165, 206—209], триалкил- и алкиларилфосфатов [210] и полиэфирных пластификаторов методом конденсационной теломеризации [108]. [c.59] Установка периодического действия для отгонки летучих с острым перегретым паром включает кубовый аппарат с рубашкой для обогрева п барботером для подачи острого пара. Барботером чаще всего служит спиральная перфорированная трубка. Поскольку по длине барботера давление пара уменьшается, то для его равномерного распределения по сечению отгонного аппарата отверстия в барботере выполняются переменного диаметра, который постепенно увеличивается по мере удаления от входного отверстия. [c.59] Острый перегретый водяной пар можно подавать в нижнюю часть выносного теплообменника [59]. При этом достигается эффективное смешение пара и эфира-сырца при развитом турбулентном режиме течения в сравнительно узком сечении теплообменника, а также повышение температуры в теплообменнике (на 20— 30 °С) по сравнению с температурой в отгонном аппарате. [c.59] Прп отгонке летучих примесей от пластификаторов иногда вместо острого перегретого водяного пара применяют инертные газы (азот, диоксид углерода и др.) [109, 212—214]. Отгонка в токе неконденсирующегося инертного газа позволяет значительно больше понизить температуру испарения разделяемой смеси, чем ири отгонке с острым перегретым паром. Вместе с тем присутствие инертного газа в парах, поднимающихся из куба, приводит к резкому уменьшению коэффициента теплоотдачи в конденсаторах-хо-лодильниках и соответственно к возрастанию необходимой поверхности теплообмена. Кроме того, конденсация парогазовых смесей часто сопровождается туманообразованием, что вызывает заметный унос отгоняемого летучего компонента с отходящими газами. Отмеченные недостатки в значительной степени ограничивают промышленное применение инертных газов для отгонки летучих компонентов от пластификаторов. [c.60] По экономическим соображениям избыточный сиирт и другие летучие компоненты, как правило, выделяют из пластификатора в две стадии — вначале основное количество летучих отгоняют иод вакуумом, а затем оставшийся сиирт — с каким-нибудь увлекающим агентом. В присутствии амфотерных катализаторов или в отсутствие катализатора ири проведении процесса при температуре около 200°С, основную массу избыточного спирта рекомендуется отгонять сразу ио завершении синтеза мгновенным испарением [215]. Экспериментально установлено, что при начальном содержании спирта в эфире-сырце около 20% (масс.) и температуре синтеза 180—210 °С таким способом можно отогнать из системы до 75% избыточного спирта [64, 85]. Эффект достигается за счет резкого снижения давления с 54,5—47,9 до 5,4—2,7 кПа. При испарении спирта и следов воды происходит охлаждение эфира-сырца до 160—170 °С, т. е. до температуры, при которой обычно отгоняют летучие вещества с острым паром. Поэтому отгонку летучих мгновенным испарением можно проводить без подвода тепла извне за счет иодачи реакционной смеси через дросселирующий вентиль в испарительную камеру. [c.60] В непрерывных производствах рекомендуется применять двухстадийную отгонку летучих веществ с использованием на иервой стадии мгновенного испарения [208]. Однако в отличие от процессов на амфотерных катализаторах и без катализатора из-за слишком низкой температуры эфира-сырца, поступающего со стадии иромывки (менее 100°С), в схему дополнительно включают подогреватель. [c.61] Поскольку одноатомные алифатические спирты с числом углеродных атомов более трех образуют с водой азеотропную смесь с температурой кипения ниже 100 °С, то избыточный спирт можно отогнать от пластификатора азеотропной отгонкой водой. Стадию отгонки в этом случае обычно совмещают с нейтрализацией [201, 203]. Водный раствор щелочного агента добавляют в реакционную смесь ири температуре, превышающей 100 °С (т. е. пластификатор после завершения синтеза не охлаждают). Вода в данном случае является не только увлекающим агентом, но и теплоагентом смешения, За счет вскипания воды температура реакционной массы быстро ионижается до температуры кипения соответствующей азеотропной смеси, В дальнейшем азеотропная отгонка спирта проводится с подводом тепла извне. Для поддержания необходимой для нейтрализации концентрации воды выкипающую во время азеотропной отгонки воду рекомендуется после конденсации и отделения во флорентийском сосуде от спирта возвращать в нейтрализатор [182]. По экономическим соображениям в процессе нейтрализации целесообразно отгонять до 50% избыточного спирта, а остальной спирт отгонять описанным выше сиособом с острым перегретым паром [176, 182]. [c.61] В последние годы для отгонки летучих веществ в производстве пластификаторов все чаще применяют роторно-пленочные испарители. Подробный обзор конструкций, а также основы гидродинамики, тепло- и массообмена в этих аппаратах приведены в литературе [216]. В производстве пластификаторов применяют два тииа роторно-пленочных испарителей — с лопастным ротором, образующим зазор с теилообменной поверхностью, и с размазывающим ротором. Испаритель первого типа, фирмы Лува показан на рис. 2,12, Он имеет обогреваемый с помощью рубашки 1 вертикальный цилиндрический корпус 2, внутри которого вращается сварной пустотелый ротор 6 с четырьмя лопастями. Зазор между лопастями и стенкой аппарата составляет 0,4—1,5 мм. Для работы под вакуумом на валу ротора делается двойное торцевое уплотнение, что позволяет эксплуатировать аппарат ири остаточном давлении до 0,1 кПа. [c.61] Исходный продукт поступает в верхнюю часть аппарата и лопастями распределяется по теплообменной поверхности, образуя на ней жидкостную пленку. Окружная скорость вращения. топастей достигает 12 м/с. Внутренний диаметр изготавливаемых аппаратов— от 0,15 до 0,85 м, поверхность нагрева — от 0,5 до 16 м . [c.62] Производительность аппаратов типа Лува при отгонке легколетучих компонентов из органических жидкостей составляет 200—600 кг/(ч-м2), а при дистилляции органических жидкостей — 200—400 кг/(ч-м2). Температура в аппарате может регулироваться в пределах 10—300°С. Время пребывания в аппарате в зависимости от свойств перерабатываемого продукта и режима переработки колеблется от нескольких секунд до нескольких минут. [c.62] Одним из первых роторно-пленочных аппаратов с размазывающим ротором является испаритель типа Самбэй западногерманской фирмы Сомесрейтер Мюллер Шуе [217]. Принципиальное отличие этого аппарата от аппарата типа Лува состоит в применении ротора с шарнирно-закрепленными на валу лопастями. При вращении лопасти, прижимаясь к поверхности корпуса под действием центробежной силы, размазывают по ней жидкую пленку. [c.62] Эксплуатационные характеристики испарителей различной конструкции почти одинаковые. Однако аппараты с шарнирно-закрепленными лопастями не пригодны для переработки осмоляю-щихся композиций, так как в этом случае шарниры покрываются смолой и лопасти теряют подвижность. [c.62] Прн получении триарилфосфатов избыточные фенолы или крезолы отгоняют от целевого продукта фракционной перегонкой. Ее проводят путем постепенного испарения жидкости, находящейся в перегонном кубе. В ходе отгонки содержание низкокипящего компонента в кубовой жидкости уменьшается. Одновременно изменяется и состав дистиллята, который обедняется низкокипящим компонентом. В связи с этим отбирают несколько фракций дистиллята различного состава. Поскольку в отличие от ректификации перегонкой нельзя разделить смесь на чистые компоненты, то при перегонке отбирают промежуточную фракцию, которую возвращают на повторную обработку. [c.63] Разработан ректификационный способ фракционирования три-, арилфосфата-сырца, в котором до 90% реакционной смеси испаряют при 220—320 °С и остаточном давлении 0,25—1,33 кПа, причем высококипящие примеси и катализатор остаются в кубе. Пары направляют в среднюю часть-ректификационной колонны. Из куба колонны отбирают целевой продукт, а сверху колонны — крезолы или фенолы. Температура и давление в нижней части колонны равны 250—300°С и 0,5—1,33 кПа соответственно, а в верхней части колонны — 60—200 °С и 0,25—0,5 кПа [94]. [c.63] Вернуться к основной статье