ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Количество поглощенного кислорода. Интенсификация и моделирование процесса из "Синтетические жирные кислоты" Изменение температуры сказывается на скорости окисления и в присутствии катализатора. Лейбниц с сотрудниками [17] окислял очищенный буроугольный парафин в присутствии стеарата марганца при 101, 115 и 130 °С и установил, что средняя скорость окисления изменяется в отношении Ую1 с и5°с 1зо°с= = 1 3 5. При повышении температуры со 115 до 130 °С индукционный период сокращается с 4,5 до 1,5 ч, т. е. в 3 раза. [c.39] При использовании перманганата калия продолжительность окисления синтетического парафина до достижения числа омыления 120—125 мг КОН на 1 г возрастает почти в 5 раз (рис. 9) при снижении температуры со 125 до 80 °С [40]. [c.39] Сопоставление состава двух партий дрогобычского парафина без неомыляемых, окисленного в присутствии растворимого катализатора до одинакового кислотного числа 75 мг КОН на 1 г, показывает, что после окисления при 120 °С в нем содержится 6,5 вес. % элементарного кислорода, а после окисления при 140 °С уже 8 вес. %. Вместе с тем он хуже распределяется по функциональным группам. В первом случае в виде свободных карбоксильных групп содержится 57% всего кислорода, а во втором—только 46%. Доля кислорода в виде карбонильных групп при таком повышении температуры возрастает вдвое. [c.40] Активные окислы марганца. . . . То же. [c.41] Поэтому наиболее целесообразен и должен быть рекомендован переменнотемпературный режим окисления парафина с начальной температурой 120—125 °С для обеспечения быстрого накопления большого количества первичных продуктов окисления и высокой скорости процесса с последующим снижением температуры по 2—5 °С в 1 ч в зависимости от интенсивности его для получения кислот наилучшего качества. [c.41] К сожалению, многие исследователи, стремясь решить вопрос об интенсификации процесса окисления парафина, недостаточно учитывают специфическое свойство марганцовокалиевого катализатора утрачивать при нагреве выше 130 °С присущую ему способность регулировать качество кислот. Это приводит к резкому ухудшению качества кислот в результате интенсификации процесса. При дальнейших поисках путей совершенствования процесса окисления необходимо неуклонно соблюдать основное требование—получать кислоты высокого качества. [c.42] КОЛИЧЕСТВО ПОГЛОЩЕННОГО КИСЛОРОДА. [c.42] ИНТЕНСИФИКАЦИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА. [c.42] Окисление парафина кислородом воздуха является гетерогенным процессом на скорость его протекания влияют температура, концентрация углеводородов и кислорода и скорость диффузии его в жидкость. Концентрация парафина в окисляемой смеси в условиях промышленного процесса существенно не влияет на скорость окисления. Концентрация кислорода в растворенном состоянии влияет как на скорость окисления, так и на качество получаемого продукта. [c.42] При жидкофазном барботажном процессе окисления парафина до жирных кислот скорость поглощения кислорода на протяжении всего процесса не одинакова, и при разных режимах максимум поглощения различен. Чем выше теитгература (в пределах 120— 160 °С) при окислении без катализатора, тем больше количество поглощенного кислорода и тем больше его расходуется на образование не кислот, а других кислородсодержащих продуктов [41]. [c.42] При бескатализаторном окислении только около 4 поглощенного кислорода используется на образование продуктов кислого характера, а остальное количество его идет на образование других кислородсодержащих соединений. В присутствии активного растворимого марганцовокалиевого катализатора основная масса (до 85%) поглощенного кислорода используется на образование кислот. Поэтому особенно важно обеспечить подвод необходимого для реакции количества кислорода к окисляющимся углеводородам при быстро протекающей реакции в присутствии активного катализатора. [c.43] Проверка большого числа промышленных процессов окисления смеси парафина и возвратных неомыляемых с активными окислами марганца в виде отходов витаминной промышленности в качестве катализатора выявила, что содержание кислорода в отработанном воздухе в среднем составляет И—12%, т. е. он используется только на 40—45 . [c.43] Средняя концентрация кислорода с в газовой фазе зависит от высоты слоя окисляющегося продукта чем меньше реактор, тем она относительно больше. Практические данные показывают, что изменение с в зависимости от размера аппаратуры не имеет большого значения, так как при окислении в промышленном масштабе используется всего 40—45% кислорода, а при окислении в лабораторном масштабе около 20%. [c.44] Линейная скорость воздуха определяет величину константы скорости переноса кислорода и размер поверхности раздела фаз и поэтому является решающим фактором для создания оптимальных условий подвода кислорода к окисляемым молекулам парафина [42]. [c.44] Связь между скоростью реакции окисления и скоростью движения воздуха в барботажной колонне показана [43] на примере окисления керосина и подтверждена [42] при окислении твердого парафина до жирных кислот (табл. 14). Для создания быстро протекающего процесса окисления в жидкой фазе и воспроизведения его в различном масштабе необходимо поддерживать определенную при моделировании равную линейную скорость воздуха в колоннах барботажного типа. Удельный расход воздуха не играет роли. [c.44] Степень диспергирования воздуха имеет большое значение при осуществлении процесса жидкофазного барботажного окисления в лабораторных условиях, особенно при сопоставлении подачи воздуха через простую трубочку и пористый стеклянный фильтр. Для аппаратов промышленного масштаба с загрузкой 30 т, в которых высота зоны, находящейся у барботера, в сравнении с общим объемом относительно невелика, степень распыления воздуха играет гораздо меньшую роль, так как в основном объеме окисляемой массы мелкие пузырьки сливаются в более крупные. Замена на Шебекинском комбинате стеклянных пористых пластинок для распыления воздуха алюминиевыми с отверстиями диаметром 0,5—1 мм, размещенными на расстоянии 10 мм друг от друга, не отразилась ни на скорости окисления, ни на качестве получаемых кислот. [c.44] Увеличение содержания кислорода в воздухе, вплоть до перехода на чистый кислород, отражается на скорости реакции, но не изменяет соотношение компонентов и не влияет на состав конечных продуктов [17] при барботажном процессе. [c.45] Улучшение условий диффузии кислорода за счет повышения давления незначительно увеличивает скорость окисления, хотя растворимость воздуха почти пропорциональна давлению, и отрицательно сказывается на качестве продукта [44]. [c.45] Возможности интенсификации барботажного окисления жидкого парафина, по-видимому, уже исчерпаны, и время окисления 10—12 ч с получением кислот высокого качества вряд ли удастся значительно снизить. А такая длительность процесса затрудняет перевод его на непрерывный. [c.45] Наиболее перспективным путем интенсификации процесса окисления парафина в жидкой фазе является создание новых, более благоприятных условий контактирования его с кислородом воздуха путем резкого увеличения межфазной поверхности и непрерывного обновления ее, что во много раз увеличит скорость диффузии кислорода. Для этого могут быть применены пенные аппараты, аппараты с полыми мешалками и др. [c.45] Вернуться к основной статье