Физико-химические основы процесса извлечения дипентаэритрита из водно-органических смесей

• Автор: Самохвалов, Иван Иванович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Физикохимические свойства веществ.

1.1.1 Пентаэритрит и дипептаэритрит.

1.1.2 Формиат натрии

1.2 Физикохимические характеристики веществ.

1.3 Способы получения веществ

1.3.1 Пентаэритрит

1.3.2 Дипентаэритрит

1.3.3 Формиат натрии
1.4 Методы разделении пентаэритритов.
1.5 Использование пентаэритрнтов в промышленности
1.6 Исследование поликомпонентных систем, содержащих пентаэритрит и формиат натрия.
1.6.1 Система ПЭ Ф формальдегид вода
1.6.2 Система ПЭ ФН ТЛ вода. г
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 Объекты исследовании.
2.2 Методы исследования
2.2.1 Изучение растворимости
2.2.2 Аналитические методы определения веществ
2.3 Методы изображения четырехкомнонентных систем и применение правила фаз
2.4 Математическая обработка экспериментальных данных, полученных методом сечении
2.4.1 Применение математических уравнений примой
2.4.2 Математическая модель четверной системы простого эвтонического типа.
2.5 Методы механического разделения смесей
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ ПЭ, ДПЭ, ФИ, ВОДУ И ВОДНООРГАНИЧЕСКИЕ СМЕСИ
3.1 Система ПЭ ДПЭ ФН вода
3.1.1 Тройные системы
3.1.2 Разрезы четырехкомпонентной системы.
3.2 Система ПЭ ДПЭ ФИ водноорганическая смесь М1
3.2.1 Бинарные системы
3.2.2 Тройные системы.
3.2.3 Разрезы четырехкомпонентной системы.
3.3 Система ПЭ ДПЭ ФН водноорганическая смесь М5
3.3.1 Бинарные системы
3.3.2 Тройные системы.
3.4 Обсуждение результатов
4. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ДИ ПЕНТАЭРИТРИТА ИЗ
ПОЛИКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ ПЭ,
ДПЭ И ФН.
4.1 Извлечение из водного раствора
4.2 Извлечение из водноорганической смеси М.
4.2 Извлечение из водноорганической смеси М5.
5. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ДИПЕНТАЭРИТРИТА КОМБИНИРОВАННЫМ МЕТОДОМ.
5.1 Проведение опытнотехнологической работы
5.2 Выделение продукта, обогащенного дипентаэритритом, и обсуждение результатов
5.3 Очистка полученного продукта, обогащенного дипентаэритритом.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Изучить возможность разделения пентаэритритов методом гидроклассификации с последующим выделением продукта, обогащенного дипентаэритритом, с применением гранулометрического рассева. Научная новизна. М2 М4 при С. М5 при , и С. Установлено влияние концентрации технологических примесей па растворимость пентаэритритов и формиата натрия. Впервые разработаны физикохимические основы процесса кристаллизации дипентаэритрита из воды и водноорганических смесей на основании полученных диаграмм растворимости проведены расчеты, определены температурноконцентрационные параметры и осуществлено экспериментальное получение дипентаэритрита. Предложен и обоснован комбинированный способ разделения пентаэритритов, включающий гидроклассификацию водноорганической суспензии с последующим проведением гранулометрического рассева продуктасырца. Практическая значимость работы. Результаты научных исследований использованы для разработки технологии извлечения дипентаэритрита из технологических потоков производства пентаэритрита на ОАО Метафракс. Проведена опытнотехнологическая работа на производстве пентаэритрита. Внедрение новой технологии позволит снизить себестоимость продукции за счет дополнительного извлечения ценного компонента дипентаэритрита приложение 7. Подана заявка на патент Способ переработки технического пен гаэри гритформиатного маточного раст вора. Основные положения, выносимые на защиту. Результаты изучения растворимости в поликомпонентных водноорганических системах, содержащих пентаэритрит, дипентаэритрит, формиат натрия, воду и водноорганические смеси М М5 технологические растворы производства пентаэритрита ОАО Метафракс. Температурноконцентрационные параметры процесса кристаллизации дипентаэритрита из воды и водноорганических смесей. Результаты проведения опытнотехнологической работы по извлечению дипентаэритрита с применением комбинированного способа. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Всероссийской научной конференции молодых ученных и студентов Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных наук в регионах Краснодар, , Международной научнопрактической конференции Актуальные проблемы химической науки, практики и образования Курск, ХЬУ1 Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии РУДН, Москва, , IX Международном Курнаковском совещании по физикохимическому анализу Пермь, . По материалам диссертации автором опубликовано научных трудов, включая 5 статей, три из которых в журналах рекомендованных ВАК и 5 тезисов докладов. При нормальных условиях пентаэритрит ССН2ОЫ4 монопентаэритрит 2,2диметилолпропандиол 2,2бисгидроксиметил1 ,3пропандиол тетраметилол метан и дипентаэритрит дитригидроксил2, 2бисгидроксилметил пропиловый эфир представляют собой бесцветные кристаллы, не имеющие запаха, негигроскопичные, практически не летучие и устойчивые на воздухе. Пентаэритрит возгоняется при нагревании под пониженным давлением и обнаруживает полиморфное превращение при температуре от 0 до 2С 0, 1. С но различным источникам, см. Теплота возгонки составляет . КДжмоль, при этом кристаллическая решетка переходит из тетрагональной в кубическую табл. Таблица 1. ПЭ 6. ДПЭ 4. Пентаэритриты особенно дипентаэритрит малорастворимы в органических растворителях, за исключением диметилформамида и диметилсульфоксида, хорошо растворимы в сильных кислотах и щелочах табл. Таблица 1. Метанол 0. С 0. С 0. Этанол 0. С 0. С 0. Этаноламин . Этиленгликоль 1. С . Ацетон 1. С н. Бензол 1. С н. Формамид 1. С . Диметилсульфоксид . С . Диэтиленгликоль 0. С 7. Диэтиламин 3. С 3. ЫаОН 5 н . С . ИаОН 0. С . НС1 1 и . С . НС1 6 н . НСООЫ . Пропилен гликоль 0. С 9. Пиридин 1. С 5. Серная кислота 1 н 6. С . Растворимость, как пентаэритрита, так и дипентаэритрита весьма сильно зависит от темпера туры табл. Таблица 1. При нормальных условиях формиат натрия представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы, хорошо растворимые в воде табл. При температурах ниже . С существует в форме дигидрата, при более высоких в виде безводной соли. Таблица 1. Г, С Растворимость, мас. С Растворимость, мас.