ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сложные эфиры в продуктах окисления циклогексана и их омыление из "Производство циклогексанона и адипиновой кислоты окислением циклогексана" Сведения об основных физико-химических свойствах продуктов окисления циклогексана приведены в табл. 18 данные о вязкости этих продуктов при различных температурах — в табл. 19. [c.95] При разработке метода разделения смеси продуктов окисления большое значение имеет взаимная растворимость ее компонентов и их растворимость в других веществах, например в воде. Продукты, окисления циклогексана, за исключением адипиновой кислоты и других органических кислот, полностью взаимно растворимы. Существенный интерес представляют данные по взаимной растворимости компонентов смеси с водой. Циклогексан и вода практически взаимно нерастворимы (при 20° С лишь 0,005% циклогексана растворяется в воде) циклогексанон и циклогексанол ограниченно растворимы в воде. На рис. 27 и 28 приведены графики температурной зависимости взаимной растворимости циклогексанола и циклогексанона с водой. Критическая температура растворения в смеси циклогексанол — вода составляет 182,5° С. [c.95] Циклогексан, циклогексанол и циклогексанон перегоняются с водой в виде азеотропных смесей с минимумом температуры кипения, расслаивающихся после конденсации на водный и органический слои. Такие азеотропные смеси, содержащие компоненты в количествах, превышающих их предельную взаимную растворимость, называют гетероазеотропными смесями. [c.95] В табл. 20 приведены данные об азеотропных смесях. [c.95] Последний вывод чрезвычайно важен, так как, поскольку соотношение циклогексан циклогексанол в реальных смесях примерно соответствует единице, расчет процесса ректификации тройной смеси (стадия выделения циклогексана) можно производить по равновесным данным для бинарной смеси циклогексан — циклогексанон (рис. 29). [c.98] Были также исследованы фазовые равновесия пар — жидкость в системах циклогексанон — вода и циклогексанол — вода. На рис. 30 представлены кривые равновесия для этих смесей. [c.98] В результате проведения первой стадии в дистилляте получается циклогексан, содержащий минимальное количество циклогексанона и циклогексанола (суммарно не более 0,2%), а содержание циклогексана в кубовом продукте составляет от 3 до 10%. При осуществлении второй стадии необходимо обеспечить минимальное содержание циклогексана в кубовом продукте. Чистота дистиллята при этом не играет никакой роли, так как дистиллят, полученный на второй стадии, составляющий менее 1% от общего количества циклогексана, может быть добавлен к исходной смеси на первой стадии процесса ректификации. [c.99] Не исключено также образование продуктов конденсации трех и более молекул циклогексанона. Поэтому потребовалась специальная экспериментальная проверка возможности выделения всего циклогексана ректификацией при атмосферном давлении с повышением температуры в кубе до 170° С. [c.100] Применение вакуумной ректификации для выделения остатков циклогексана нецелесообразно. Так, при остаточном давлении около 200 мм рт. ст. температура верха колонны составляет 42° С, что соответствует температуре кипения циклогексана при этом давлении. Для конденсации циклогексана приходится применять не воду, температура которой ка заводах в летний период повышается до 30° С, а специальный хладоагент, например рассол. Поскольку циклогексан имеет температуру затвердевания +6,5° С, он будет неизбежно замерзать в конденсаторе колонны, снижая-эффективный коэффициент теплопередачи. [c.100] Для выяснения возможности выделения остатков циклогексана путем обычной ректификации была изучена термостойкость циклогексанона в рабочих растворах при температурах, соответствующих полному выделению циклогексана из куба колонны ири атмосферном давлении. [c.101] Оказалось, что циклогексанон при температуре до 160° С термически достаточно стабилен и не вступает в реакции конденсации в присутствии стальной стружки и гидроокиси железа. [c.101] Полученные данные по термостойкости циклогексанона окончательно подтвердили целесообразность применения метода обычной ректификации при атмосферном давлении как для выделения основной части циклогексана, так и для выделения его остатков. [c.101] Исследования, необходимые для дальнейшей отработки процесса и получения данных для проектирования промышленных агрегатов, проводились на опытной установке, где имелись три ректификационные колонны две тарельчатые и одна насадочная с насадкой из стальных лепестков размером около 25 мм. [c.101] Для конденсации паров перегоняемых продуктов использовали конденсаторы кожухотрубного типа. Давление в кубах колонн измеряли пружинными манометрами, температуру — термометрами сопротивления. Тарельчатые колонны подсоединены к гидравлическому затвору с избыточным давлением азота 500 мм вод. ст. [c.102] Кроме того, при двухстадийной схеме выделения циклогексана можно снизить степень термического воздействия на циклогексанон, находящийся в кубах колонн. Для этого выделение основного количества циклогексана, требующее более длительного нагрева, осуществляют при более низких температурах, чем отгонку остатков циклогексана, для которой достаточно ииклогекса небольшого времени пребывания циклогексанона в кубе колонны. [c.103] Двухстадийная отгонка циклогексана дает возможность исполь- / зовать на первой стадии принцип продукты теплового насоса (термокомпрес- окисления сора) с целью повторного использования тепла и снижения энергетических затрат на этой наиболее. энергоемкой стадии разделения. [c.103] Это особенно важно при небольшой степени конверсии циклогексана (5—6%). [c.103] Подача литания, л/ч. ... Отбор дистиллята, л/ч. . . [c.103] На рис. 34 представлен график распределения концентраций жидкости по тарелкам колонны при ее работе с различными флегмовыми числами. Для определения к. п. д. использовались экспериментальные данные по равновесию нар — жидкость для смеси циклогексан — ци-клогексапоп — циклогексанол при соотношении циклогексанон циклогексанол 3 1. Анализы проб жидкости с разных тарелок показали, что это соотношение практически сохраняется по всей высоте колонны. Поэтому к. п. д. тарелки можно рассчитывать так же, как и для бинарной смеси, считая условно циклогексанон и циклогексанол за один компонент. Это объясняется тем, что относительные летучести циклогексана с циклогексаноном и с циклогексанолом примерно одинаковы и намного больше относительной летучести циклогексанона с циклогексанолом. При определении эффективности работы тарелок получены следующие результаты при низких и средних концентрациях циклогексана к. п. д. составил 0,4, в то время как для высоких концентраций (свыше 95%) наблюдалось снижение к. п. д. до 0,15—0,20. [c.105] Изменение показателя преломления (сплошные линии) и плотности жидкости (пунктирные линии) на тарелках по высоте ректификационной колонны 1 и л—флегмовое число Л = оо 2 и 4 — Н=1,5. [c.105] Вернуться к основной статье