ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Восстановление чугунной стружкой из "Полупродукты анилинокрасочной промышленности" Восстановление чугунной стружкой в среде, близкой к нейтральной, является важнейшим и наиболее распространенным методом восстановления нитросоединений до аминосоединений. [c.250] Источником водорода при восстановлении чугунной стружкой в этих условиях служит вода, а железо окисляется за счет кислорода нитросоединения и воды. [c.250] В действительности процесс восстановления протекает значительно сложнее. [c.250] Получающуюся при восстановлении закись—окись железа (Рез04) принято называть железным шламом. Обычно шлам представляет собой рыхлую влажную массу коричневого или черного цвета. Железный шлам теоретически должен содержать а равных молекулярных соотношениях РеО и РваОз. В действительности всегда получается шлам с преобладающим содержанием РваОз. Кроме того, в шламе содержится непрореагировавшее металлическое железо и другие примеси. [c.250] Ход процесса восстановления зависит от качества и количества чугунной стружки, от природы кислоты или соли, присутствующих во время реакции, от реакции среды, температуры, порядка загрузки реагентов и интенсивности перемешивания. [c.250] Качество стружки зависит главным образом от состава и структуры чугуна. [c.250] Чугунами называются технические сорта железа, содержащие 3—3,5% углерода, 1,2—2,4% кремния и до 1% марганца. В зависимости от внутренней структуры, различают серые и белые чугуны. В серых чугунах большая часть углерода содержится в виде мельчайших, видных только в микроскоп, листочков графита, и лишь относительно небольшая часть углерода находится в виде химического соединения с железом—карбида железа РсдС (цементита). В белых чугунах, наоборот, основная масса углерода химически соединена с железом. [c.250] Стружка, полученная из других сортов чугуна, не обладающих зернистой структурой, восстанавливает нитросоединения хуже или, как говорят, обладает меньшей активностью. [c.251] Для увеличения поверхности соприкосновения стружки с жидкостью стружку иногда предварительно измельчают. Ржавление стружки понижает ее активность, так как при этом поверхность ее покрывается слоем окислов железа, не обладающих восстановительными свойствами. Загрязнение поверхности стружки маслом резко уменьшает ее активность, так как слой масла препятствует соприкосновению реакционной жидкости с поверхностью стружки. [c.251] Для восстановления нитросоединений чугунной стружкой расходуется 2,25 моля железа на 1 моль мононитросоединения и 4,5 моля железа на 1 моль динитросоединения. При среднем содержании железа в чугунной стружке 93% для восстановления 1 кг-моля мононитросоединения необходимы 135 кг стружки и для восстановления 1 кг-моля динитросоединения—270 кг стружки. Фактически количество стружки в различных производствах меняется очень широко—от количества, близкого к теоретически необходимому, до количества, превышающего его на 70—80%. [c.251] Стружку специально обрабатывают кислотой перед восстановлением. Этот процесс называется травлением стружки. [c.251] Количество соляной кислоты, расходуемой для травления стружки, в разных производствах весьма различно. [c.251] Иногда для травления стружки применяют серную кислоту и реакцию восстановления ведут в присутствии сернокислого железа. В некоторых случаях восстановление проводят в присутствии сульфата аммония, поваренной соли и других солей. Для травления стружки применяют также уксусную кислоту. [c.251] При восстановлении нитросоединений чугунной стружкой среда может быть слабо кислой, нейтральной или слабо щелочной. [c.251] Процесс восстановления чугунной стружкой в большинстве случаев протекает при температуре кипения реакционной массы, которую нагревают острым или глухим паром. После начала кипения температура обычно поддерживается за счет теплоты реакции восстановления, без дальнейшего нагревания. [c.252] Порядок загрузки реагентов может быть различным. В большинстве случаев нитропродукт загружают постепенно (в течение нескольких часов) в нагретую до температуры кипения редукционную массу, состоящую из чугунной стружки, соли железа и воды. В некоторых производствах перед началом процесса загружают сразу всю стружку, в других—стружку загружают по частям. [c.252] Иногда в нагретую до температуры кипения массу, состоящую-из нитропродукта и соляной кислоты, постепенно, небольшими порциями, загружают чугунную стружку. Так поступают при производстве о- и -толуидинов, ж-ксилидина и т. п. [c.252] Чтобы обеспечить непрерывное соприкосновение поверхности стружки с реакционной смесью необходимо, чтобы стружка все время находилась в реакционной массе во взмученном состоянии. Поэтому восстановление всегда ведут при интенсивном перемешивании. [c.252] Вернуться к основной статье