ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технология получения ж-фенилендиамина из "Промышленный синтез ароматических нитросоединений и аминов" После разработки в СССР непрерывного метода восстановления нитробензола чугунной стружкой оказалось возможным использование тепла реакции для выделения анилина из массы. Реакционное тепло поддерживает массу в состоянии кипения без подвода тепла извне. В условиях периодического процесса весь анилин, отогнанный с водяным паром в процессе восстановления, возвращается в редуктор вследствие присутствия в нем нитробензола. В условиях непрерывного процесса нитробензол подается под слой чугункой стружки в нижнюю часть редуктора, поэтому отгоняющийся анилин не содержит нитробензола. Таким образом, удается собрать часть анилина почти без затраты тепла на его отгонку. В ценах, принятых П. Гро-гинсом, стоимость данного метода отделения анилина составляет около 25%, т. е. он будет равноценен второму методу без усложнения аппаратурного оформления. Непрерывный метод производства анилина, впервые примененный в СССР, дает возможность в три раза повысить производительность редуктора на единицу объема, снизить капитальные затраты на создание 1 т мощности анилина более чем вдвое и удешевить себестоимость анилина примерно на 5—7%, по сравнению с любым методом, использованным за рубежом. [c.183] Для непрерывного восстановления нитробензола применяют редуктор той же конструкции, что и при периодическом методе производства (рис. 51). Для ускорения реакции восстановления в редуктор 9 вводят самый активный электролит — хлористый аммоний, чугунную стружку (измельченную и очищенную от крупных и мелких частиц и примесей, обладающую повышенной активностью) и анилиновую воду как вместе с чугунной стружкой, так и с другими компонентами. Нитробензол, анилиновая вода и раствор НН4С1 смешиваются в смесителе 7 и нагнетаются под слой чугунной стружки через сопла под давлением , создаваемым насосом 8. Для интенсификации отгонки анилина в редуктор подают также небольшое количе ство пара. [c.183] Принципиальная схема установки для измерения содержа ния нитробензола в анилине изображена на рис. 53. [c.185] Проба готового продукта в смеси с парами воды фильтруется от шлама на фильтре 1, конденсируется в аппарате 2, отделяется от газов в аппарате 3, охлаждается в теплообменнике 4, отделяется от воды в сепараторе 5 и после подогрева в аппарате 7 поступает в кювету фотоколориметра 13. Установка оборудована вспомогательными регуляторами 6 и 15, поддерживающими постоянный уровень анилина в сепараторе и температурный режим в фотоколориметре. [c.185] Из редуктора суспензия железного шлама, в котором осталось более 40% анилина, перетекает в отгонный аппарат / (рис. 54). Отгонный аппарат по конструкции такой же, как и редуктор. Анилин и водяной пар конденсируются в аппарате 2, охлаждаемом водой. Конденсат попадает в отстойник шлама 4, в холодильник 5 и в сепаратор 6, в котором водный анилин отделяется от анилиновой воды. [c.187] Анилин подвергают обычной вакуум-перегонке в кубе 19, снабженном конденсатором 20 и вакуум-сборниками 21 и 22. При нормальном давлении или небольшом разрежении сначала перегоняется вода с анилином (до температуры в парах 125 °С), а затем при разрежении (остаточное давление 85—150 мм рт. ст.) н 110—140 °С перегоняется чистый анилин. Б кубе остается небольшое количество смолы. [c.187] Анилиновая вода перегоняется в насадочной колонне непрерывного действия 15 без укрепляющей части. Куб колонны 16 обогревается острым паром. Разбавленная анилиновая вода из куба 16, охлажденная в холодильнике 17, возвращается в редуктор, а смесь анилина с водой — в сепаратор 6. Если баланс анилиновой воды почему-либо нарушился, то перед сбросом в канализацию анилин экстрагируют нитробензолом из избытка воды. [c.187] Кривая равновесия анилин — вода изображена на рис. 55. Из рисунка видно, что при ректификации 4%-ного раствора анилина в воде (- 1,2 мол.%) достаточно однократного испарения для обогащения паров анилином почти до максимума (-—I вес.% или 3,7 мол.%). Поэтому колонна, представленная на рис. 54, не имеет укрепляющей части. [c.187] Для выяснения высокой величины э. в. н. авторы провели серию лабораторных опытов. На лабораторной колонне с ситчатыми тарелками общий к.п.д. составляет 60—70%. Такой высокий к. п. д. бывает при ректификации смесей, у которых основное сопротивление диффузии сосредоточено в паровой фазе. [c.189] Эта работа еще раз показывает на возможность резкого отклонения эффективности промышленной насадочной колонны от лабораторной. Поскольку общее количество теоретических тарелок, необходимых для ректификации 3—4%-ной анилиновой воды, составляет всего 3—5, вполне возможно создать необходимый резерв высоты для промышленной насадочной колонны. Как уже указывалось (стр. 101), для блиэкокипящих смесей создание такого резерва практически невозможно. [c.189] По данным Б. И. Киссина , производительность тарельчатой колонны (диаметром 750 мм) с 15 тарелками при очистке анилиновой воды от 3—4 до 0,1—0,2% анилина составляла около 18 м сутки. В табл. 14 и 15 приведены результаты обследования (1935 г.) действующих установок для ректификации анилиновой воды и вакуум-перегонки анилина и о-анизидина. [c.190] При восстановлении нитробензола водородом на контакте примесь анилина к нитробензолу сокращает срок службы катализатора. Поэтому в последнее время концентрированную анилиновую воду, если она получается в сравнительно небольшом количестве, подвергают ректификации, а из слабых вод (кубовые остатки и др.) по-прежнему экстрагируют анилин нитробензолом в том случае, когда их нельзя полностью возвратить в производственный цикл. При двухступенчатой противоточной экстракции анилина в двух колоннах диаметром по 750 мм и высотой по 4,5 м производительность установки составляет 25 т анилиновой воды в сутки. Отношение нитробензол анилиновая вода около 1 5. Содержание анилина в нитробензоле достигает 10—12%. [c.191] Вместо экстракции анилина из анилиновых вод нитробензолом может быть применен метод конленсации его с формальдегидом . К сточным водам прибавляют при перемешивании эмульгатор (например, диспергатор НФ), устанавливают рН=5,75—6,25 (добавлением кислоты или щелочи) и приливают 5— 35%-ный раствор ф фмальдегида в количестве, соответствующем 5%-ному избытку от теории. Продолжительность выдержки при 20—30 °С и перемешивании составляет 1 ч. Осадок соединения формальдегида с анилином отфильтровывают, промывают водой и сушат при 70—80 °С. Выход 96—98% от теории. Полученный продукт используют для изготовления пресскомпозиции в феноль-но-формальдегидных полимерах. [c.191] После отгонки анилина острым паром суспензия железного шлама из отгонного аппарата непрерывно стекает в один из двух отстойных резервуаров 1 (рис. 57). Отстоявшаяся вода из резервуаров удаляется в канализацию и поступает на биологическую очистку, а осадок шлама после заполнения отстойника выгребается скрепперным ковшом 5 и сбрасывается на железнодорожные платформы 4 или в автосамосвалы. Железный шлам используется на металлургических заводах. [c.193] Вместо отстаивания железного шлама в резервуарах его можно отделять от воды фильтрацией на центрифугах. [c.193] Крупным недостатком этого метода обработки шлама является быстрая изнашиваемость ножей, срезающих осадок, и сравнительно низкая производительность центрифуги. [c.193] Воду из раствора отгоняют, а сырой л-фенилендиамин перегоняют в вакууме при 128—132 °С и 2 млг рт. ст. Из динитробен-зола с температурой застывания 88—89 °С получают ж-фенилен-диамин, застывающий при 63,15°С (выход 83,3% от теории). [c.195] Опытная конструкция этого фильтрпресса испытана для осветления раствора монохроматного щелока (производство хромовых соединений) и для отфильтровывания гидроокиси алюминия . Фильтрование суспензии проводилось при 75— 80 С под избыточным давлением 2,5 ат. Удельный расход воды для смыва осадка составлял 0,13—0,2 м м исходной суспензии. Производительность фильтрпресса равнялась около 0,3 м 1м -ч (считая на фильтрующую поверхность). [c.196] Вернуться к основной статье