Noul mod eficient de a produce CFC-22, publicat în revista „tânăr om de știință“
Descrierea bibliografică:
Freon R22 - neinflamabil, non-explozive, gaz chimic inert, lichefiat sub presiune [1]. Datorită acestor proprietăți care le-a găsit aplicare nu numai ca agent de răcire, ci și ca un propulsor în recipiente cu aerosoli pentru pulverizare insecticide si cosmetice, ca umplutură de stingătoare și agentul de expandare în fabricarea polimerilor poliuretanici, precum și un intermediar pentru fluoromonomers (tetrafluoretilenă hexafluorpropilenă) și alte produse organic fluorurat.
O modalitate de a obține CFC-22 este o fluorurare fază lichidă de cloroform cu acid fluorhidric lichid, în prezența unui catalizator - pentaclorura de antimoniu. Procesul de sinteză se realizează la o temperatură de 60-90 ° C și o presiune de 5.5-8.5 atm. Difluorochloromethane Randamentul este de 80%.
Dezavantajul acestei metode constă în faptul că, prin creșterea ofertei de acid fluorhidric lichid este mai mare de 3,8 mol / h per 1 mol de catalizator SbCl 5 fluorhidric, complexat cu catalizator de antimoniu pentaclorură, care este practic insolubil în cloroform [2], în care reacția este oprită .
Acest neajuns este eliminat dacă fluorurarea fază lichidă de cloroform a fost efectuată în prezența aceluiași catalizator, dar alimentarea fluorhidric, în stare gazoasă [2]. Utilizarea fluorhidric gazos poate elimina complet formarea de complex acid fluorhidric-insolubili cu catalizatorul la un debit de acid fluorhidric, 3,8 mol / h per 1 mol de catalizator SbCl 5.
Totuși, utilizarea acidului fluorhidric gazos necesită instalarea de fluorură de hidrogen special evaporator rezistent la coroziune, la prepararea etapei materiei prime [3], precum și de comutație de instalare a reactorului de sinteză structură complexă [4], ceea ce complică în mod semnificativ procesul.
Pentru a elimina dezavantajele de mai sus, propunem să efectueze procesul fără evaporare prealabilă de acid fluorhidric. În acest scop, înainte de alimentarea reactanților de pornire, amestecul de acid fluorhidric și cloroform trebuie trecut prin mixer - omogenizator pentru a obține o emulsie de acid fluorhidric tonkodisperstnuyu în cloroform. Picăturile de faza dispersată a emulsiei au o dimensiune mai mică de 10- 4 mm [5]. Cantitatea de acid fluorhidric se obține picături cu aproximativ un ordin de picături cu o dimensiune obținută prin alimentarea cu gaz acid fluorhidric în spațiul de reacție [2].
Omogenizatoare - un dispozitiv în care dispersia lichidă se realizează prin trecerea prin mici orificii sub presiune ridicată [5]. Am dezvoltat o structură omogenizator, care constă dintr-o carcasă în interiorul căreia sunt dispuse perpendicular pe fluxul plăcii mediu cu găuri. Figura 1 este o diagramă omogenizator.
Fig. 1. Dispozitiv pentru prepararea emulsiilor fine: 1 - intrare; 2 - o porțiune de corp cilindric; plăci de metal cu găuri - 3; 4 - un orificiu de evacuare; 5 - manometre; 6 - dispozitiv de eșantionare; 7 - placă confecționată dintr-un material poros dur
Pentru a obține un amestec lichid emulsie fin dispersă acid fluorhidric și cloroform este introdus în conducta de admisie 1, la o presiune de 25 până la 40 kgf / cm 2 picături de faza dispersată care trece prin găurile din plăcile perforate 3, sunt trase în cilindri, care sunt rupte pentru a forma un șir de picături cu care scade gradual în mărime conform teoriei P. A. Rebindera [6]. Gradul de dispersie a picăturilor de fază dispersată este crescută prin zonele de compresie intercalat (plăci) și zona de evacuare (spațiul dintre plăci), provocând dispersanti cavitație fenomene. Pentru a reduce răspândirea picăturilor de emulsie formate pe diametrul și scăderea numărului de picături mai mari echivalent, emulsia este prefiert, a trecut prin placa perforată 3, pătrunde prin canalele cu secțiune transversală variabilă a materialului poros solid care este format din placa 7. Ca un material poros solid poate fi utilizat metaloceramicele sau pulberi polimerice extrudate care constituie prin canale de secțiune variabilă [7]. Mărimea deschiderilor plăcii de material poros solid poate varia în limite largi de la câțiva microni la un milimetru.
picături mari datorită schimbărilor bruște în mărime a porilor între granulele sinterizat material solid poros 7 și stricăciunile crește numărul de picături de fracțiune fină, reducând astfel răspândirea picăturilor pe compoziția fracționată în favoarea picături fine. Acest lucru crește stabilitatea și calitatea emulsiei fină a unei compoziții fracționare îngustă.
placă fixă 7, un material poros, permite creșterea gradului de dispersie și stabilitatea emulsiei datorită creării picături fine ale unei compoziții fracțională îngustă.
Pentru a utiliza omogenizator trebuie să instaleze o pompă de piston la conducta de alimentare a amestecului de acid fluorhidric și cloroform, care poate furniza o presiune de la 25 la 40 kgf / cm2.
Freon-22 reactor de sinteză - o unitate de volum cilindric vertical de 3,2 m 3, echipat cu manta și un dispozitiv pentru emulsie fin dispersat în volumul de reacție. Dispozitivul de intrare este preparată din diametrul țevii o latură de 150 mm. De-a lungul lungimii țevii care este imersată în amestecul de reacție, găurile decalate 16 de diametre diferite: 4 găuri cu un diametru de 7,5 mm; 4 găuri cu un diametru de 7 mm; 4 găuri cu un diametru de 6,2 mm și 4 găuri cu un diametru de 5,2 mm. Această construcție asigură o distribuție uniformă a emulsiei fin divizate care rezultă în volumul de reacție.
Astfel, utilizarea unui omogenizator poate distribui uniform acidul fluorhidric în cloroform, fără cheltuieli de pre-evaporare și de a evita formarea de complex acid fluorhidric cu un catalizator de pentaclorură de antimoniu și de a obține aceleași caracteristici tehnologice ridicate ca atunci când se utilizează un gaz de acid fluorhidric. Utilizarea omogenizatorul va crește oferta de acid fluorhidric este de 1,8 ori care vor îmbunătăți performanța reactorului. Randamentul CFC-22 a fost de 95%, conversia fluorhidric 98%.
Reactor chladones sinteză: Pat. 2023502 România: IPC S07S 19/24 / AN Golubev, N. S. Vereschagina, Frendak VM Konovalov S. G. Tsarkov VG patentee: Kirovo-Chepetsk chimice Works. -№ 5067441/26; Appl. 18/09/92; publ. 30.11.94.Termeni de bază (generate automat). acid fluorhidric, acidul fluorhidric gazos, un material poros solid, un amestec de fluorură de hidrogen, un complex de acid fluorhidric, emulsie dispersată fin, hidrogen picăturile de fluorură alimentează acid fluorhidric, acid fluorhidric evaporator, rata de lichid flux acid fluorhidric de acid fluorhidric, un complex de acid fluorhidric, evaporarea acidului fluorhidric, emulsie fluorură de hidrogen picături fine mol amestec catalizator sbcl de acid fluorhidric, acid fluorhidric de alimentare, fluorurarea CHL fază lichidă roforma, catalizator pentaclorura de antimoniu.