ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Состав смеси продуктов окисления циклогексана из "Производство циклогексанона и адипиновой кислоты окислением циклогексана" Развитие хроматографических и спектральных методов анализа не обесценило метода анализа сложных смесей с помощью аналитических разгонок на лабораторных колонках. Более того, комбинация этих методов приводит к хорошим результатам. [c.89] Метод лабораторной ректификации особенно часто применяется в препаративных целях. Этим методом пользуются для разделения разнообразных реакционных смесей и выделения в чистом виде индивидуальных компонентов для их последующего изучения или переработки. В этом случае фиксирование условий проведения процесса ректификации не является обязательным. Процесс может быть осуществлен на установке с заведомо большей эффективностью и при большем избытке флегмы, что гарантирует четкое разделение смеси и выделение продуктов необходимой чистоты. Несколько иные задачи решают при проведении ректификации с целью анализа исходной смеси при так называемых аналитических разгонках. В этом случае фиксирование основных параметров процесса (давление, температура и др.) обязательно, так как по этим параметрам строят специальные кривые разгонки, на основании которых делают заключение о составе исходной смеси. [c.90] Наконец, третьим аспектом применения лабораторной ректификации является моделирование процессов промышленной ректификации. Практика показывает, что разработка и проектирование промышленных ректификационных процессов на основании одних расчетных данных недостаточно надежны. Склонность компонентов смеси к смолообразованию или к разным видам термического разложения, к пенообразованию при барботаже на ректификационных таре.лках из-за наличия примесей (причем часто в незначительных количествах) делают необходимым проведение самых тщательных лабораторных экспериментальных разгонок, которые приближенно моделировали бы процессы промышленной ректификации. Такие экспериментальные данные вместе с физико-химическими параметрами компонентов смеср и данными о фазовом равновесии нар — жидкость образуют основу для расчета установок промышленной ректификации. [c.90] Для моделирования процесса ректификации в лабораторном масштабе применяется как периодическая, так и непрерывная ректификация. Периодическая ректификация при более простом аппаратурном оформлении определяет общую характеристику поведения разделяемой смеси в условиях ректификации, дает представление о достижимой чистоте выделяемых продуктов, наличии примесей и т. д. Проведение непрерывной ректификации в лабораторных условиях имеет своей целью проверку расчетных данных, определяющих условия и аппаратуру процесса. В случае же отсутствия таких данных результаты лабораторных разгонок используют для расчета опытных и промышленных установок. [c.90] В настоящее время для аналитических разгонок применяются в основном два типа колонок 1) насадочные, с насадкой из разнообразных элементов — спиралей, колец, цилиндров 2) роторные. Насадочные колонки проще по своему устройству, но имеют несколько больший захват , чем роторные колонки, а также более высокое гидравлическое сопротивление. Их применение для ректификации в области низких остаточных давлений (ниже 10 мм рт. ст.) ограничено, так как в этих условиях сопротивление таких колонок соизмеримо с абсолютным давлением. Напротив, роторные колонки могут быть с успехом применены для ректификации при низких остаточных давлениях (ниже 10 мм рт. ст.), а также для аналитических разгонок. [c.91] Применение тарельчатых лабораторных колонок в настоящее время крайне ограничено, так как они обладают большим гидравлическим сопротивлением и захватом . Такие колонки могут быть применены только для непрерывной ректификации, где явления - захвата не оказывают существенного влияния на результаты процесса разделения. [c.91] Для проведения вакуумной ректификации колонка подсоединяется к масляному вакуум-насосу. На вакуумной линии устанавливается маностат, обеспечивающий постоянство остаточного давления, при котором проводится разгонка. [c.93] Ректифицирующая часть колонки высотой 1600 мм и диаметром 18 мм была заполнена кольцами Фенске 2 X 0,5 мм. Эффективность колонки, измеренная стандартным методом по смеси бензол — четыреххлористый углерод, составляет 33 теоретические тарелки. Устройство головки колонки позволяет избежать застойных зон и свести к минимуму захват жидкости. [c.93] Повторное окисление выделенного циклогексана показало, что нет необходимости проводить его дополнительную очистку, так как никаких изменений в результатах процесса окисления не было зафиксировано. [c.94] Последующую стадию разгонки проводили с предварительно накопленным кубовым продуктом (после 5—6 первоначальных раз-гонок). [c.94] Кубовый продукт имел характерный светло-коричневый цвет. Содержание циклогексана в нем доводили до 3—5%. Разгонку его проводили сначала при атмосферном давлении, а затем в вакууме. Разгонку при атмосферном давлении стремились проводить при высоком флегмовом числе, отбирая фракции объемом по 1 мл. Температура верха колонки быстро возрастала с 80 до 155—157° С. Разгонка кубового продукта при атмосферном давлении позволила определить, что в состав реакционной смеси входит ряд продуктов, выкипающих в пределах 110—150° С. Хроматографическим и спектральным анализом было установлено, что в их число входят н-амиловый спирт, циклопентанон и циклопентанол Суммарное содержание этих трех продуктов в оксидате (без циклогексана) колеблется в пределах 0,5— 1,0%. Кроме того, были идентифицированы входящие в виде микропримесей н-октан, этилциклогексан, валериановый альдегид, бутил-циклогексан, к-бутанол. Суммарное содержание этих примесей не превышает 0,1%. Обращает на себя внимание тот факт, что все перечисленные продукты при атмосферном давлении выкипают в преде-делах от 80 до 150° С, т. е. между температурами кипения циклогексана и циклогексанона. [c.94] Аналитические разгонки смеси продуктов окисления проводили также с предварительным омылением содержащихся в этой смеси сложных эфиров. В описанном выше случае эфиры частично попадали в циклогексанон (эфирное число 3) и в особенности в промежуточную фракцию циклогексанон — циклогексанол (эфирное число 28). Применение специальной аналитической методики (см. ниже) позво.иило установить, что летучий эфир является циклогексилформиатом. При разгонке с предварительным омылением удавалось получить основные продукты (циклогексанон и циклогексанол), не содержащие сложных эфиров. [c.95] Вернуться к основной статье