Cтраница 1
![]() |
Реакционные узлы для процессов дегидратации. и - лидкофазный процесс. б, в - газофазный процесс. [1] |
Жидкофазная дегидратация используется в тех случаях, когда продукт или исходные реагенты недостаточно стабильны при повыиенных температурах газофазного процесса. Это относится к синтезу хлорекса, диоксана и морфолина, но в жидкой фазе часто дегидратируют также нитроспирты, оксиальдегиды и оксикетоны, которые можно превращать в соответствующие ненасыщенные ве-щестпа и в газовой фазе. Процесс ведут при температуре от 100 до U 0 - 200 С и обычном давлении. [2]
Жидкофазную дегидратацию ( рис. 67 а) чаще всего осуществляют непрерывно, двумя основными способами. В первом из них процесс ведут, непрерывно отгоняя от катализаторного раствора более летучие продукты - целевое ненасыщенное вещество или простой эфир и воду, которые часто дают легкокипящие азеотроп-ные смеси. Реактор обогревают паром и в аппарат непрерывно подают исходный органический реагент. Над реактором находится обратный конденсатор ( иногда дефлегмирующая колонка), с помощью которого можно регулировать возврат конденсата, поддерживая концентрацию катализатора постоянной. [3]
Жидкофазную дегидратацию проводят в тех случаях, когда паро-фазный процесс неприменим из-за того, что исходные или конечные реагенты при высокой температуре склонны к побочным реакциям расщепления, конденсации или гидролиза. Это относится к синтезу диоксана, р р - дихлордиметилового эфира, морфолина, бис ( хлорметил) оксациклобутана, ненасыщенных альдегидов и ке-тонов ( кротонового альдегида, окиси мезитила), акрилонитрила из этиленциангидрина и др. Наиболее часто в качестве катализаторов используют серцую кислоту ( концентрацией до 70 %), фосфорную кислоту и фосфаты кальция и магния. [4]
Жидкофазную дегидратацию водной серной кислотой успешно применяли в лабораториях Нью-Йоркского университета. Вполне удовлетворительно протекает и парофазная каталитическая дегидратация. [5]
Жидкофазную дегидратацию используют в тех случаях, когда продукт или исходные реагенты недостаточно стабильны при повышенных температурах газофазного процесса. Это относится к синтезу хлорекса, диоксана и морфолина, но в жидкой фазе часто дегидратируют также нитроспирты, гидроксиальде-гиды и гидроксикетоны, которые можно превращать в соответствующие ненасыщенные вещества и в газовой фазе. [6]
![]() |
Реакционные узлы для жидкофазного ( а и газофазных ( б, в процессов дегидратации. [7] |
Жидкофазную дегидратацию ( рис. 65, а) чаще всего осуществляют непрерывно двумя основными способами. В первом из них процесс ведут, непрерывно отгоняя от катализаторного раствора более летучие продукты - целевое ненасыщенное вещество или простой эфир и воду, которые часто дают легкокипящие азео-тропные смеси. Реактор обогревают паром и в аппарат непрерывно подают исходный органический реагент. Над реактором находится обратный конденсатор ( иногда дефлегмирующая колонка), с помощью которого можно регулировать возврат конденсата, поддерживая концентрацию катализатора постоянной. [8]
Жидкофазную дегидратацию проводят в тех случаях, когда парофазный процесс неприменим из-за того, что исходные или конечные реагенты при высокой температуре склонны к побочным реакциям расщепления, конденсации или гидролиза. Это относится к синтезу диоксана, р р - дихлордиметилового эфира, морфоли-на, бис - ( хлорметил) - оксациклобутана, ненасыщенных альдегидов и кетонов ( кротонового альдегида, окиси мезитила), акрилонит-рила из этиленциангидрина и др. Наиболее часто в качестве катализаторов используют серную кислоту ( с концентрацией до 70 %), фосфорную кислоту и фосфаты кальция и магния. [9]
При жидкофазной дегидратации в присутствии соляной кислоты или йода, проводимой при 120, диацетоновый спирт превращается в смесь 1 3 - и 1 1-диметил - 1 3-бутадиена [ 8а ], которые привлекли к себе внимание как компоненты полностью диенового синтетического каучука ( гл. [10]
При жидкофазной дегидратации спиртов процесс осуществим в практически необратимых условиях благодаря непрерывной отгонке более летучих олефина или простого эфира. И здесь при повышении температуры и снижении концентрации свободного спирта в жидкости получается преимущественно ненасыщенное вещество, а при обратном изменении параметров - простой эфир. [11]
Для жидкофазной дегидратации этилового спирта с целью получения этилена можно применять концентрированную серную кислоту [68-70], которая является давно известным катализатором. Этим способом этилен бил получен еще в XVIII веке голландскими химиками Деймаиом, Тростви-ком, Бондтом и Лоувренбургом. [12]
![]() |
Типы реакционных узлов для процессов дегидратации. [13] |
Чаще всего жидкофазную дегидратацию осуществляют как непрерывный процесс в реакторе из кислотостойкого материала или защищенном от коррозии. Аппарат обогревают паром через рубашку или змеевики и непрерывно вводят в него спирт и отгоняют продукты реакции ( рис. 69 а), которые для отделения брызг и более высококипящих продуктов проходят обратный холодильник и поступают на разделение. Для сохранения постоянной каталитической активностями длительной службы катализатора ( например, 50 - 70 % - ной H2SO4) важно, чтобы содержание воды в реакцией -, ной массе оставалось постоянным. В зависимости от свойств получаемых продуктов эту величину регулируют работой обратного конденсатора ( с возвратом части испарившейся воды в реактор), меняя температуру реакции или давление. [14]
Существующая схема одноступенчатой жидкофазной дегидратации хлормаела с помощью купоросного масла дополняется второй ступенью, на которой выделенный хлораль после первой ступени вторично обрабатывается купоросным маслом с последующим использованием отработанной серной кислоты после второй ступени для обезво-живанияживания хлормасла на первой ступени. [15]