Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса синтеза альтакса на переменном токе

• Автор: Дегтярева, Елена Эдуардовна
• Шифр специальности: 05.17.08, 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Получение органических дисульфидов

1.2 Влияние переменного тока на свойства продуктов анодных и катодных реакций

1.3 Оборудование для электросинтеза на переменном токе

1.3.1 Диафрагменные электролизеры

1.3.2 Бездиафрагменные электролизеры

1.3.3 Опытные электролизеры

1.4 Адсорбция спиртов

1.5 Выводы и постановка задачи
ГЛАВА 2 МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕ1ТА
2.1 Методика циклической и осциллографической
вольтам перометрии
2.2 Методика спектрофотометрического анализа
2.3 Методика определения температуры плавления альтакса
2.4 Описание экспериментальной установки
2.5 Методика проведения препаративного синтеза альтакса
2.6 Методика расчет технологического процесса получения альтакса
2.7 Разработка конструкции электролизера
ГЛАВА 3 ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И СОСТАВА РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТА В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ СИНТЕЗЕ АЛЬТАКСА НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ НА ВЫХОД ПО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ТОКУ
3.1 Описание экспериментальной установки
3.2 Исследование влияния плотности тока и объемной скорости реакционной массы на технологические параметры процесса
3.3 Обсуждение результатов исследования влияние добавок спиртов на процесс получения альтакса
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ АНОДНОГО ОКИСЛЕНИЯ
2 МВТ МЕТОДАМИ ЦИКЛИЧЕСКОЙ И ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ
ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ
4.1 Исследование процесса анодного окисления 2меркаптобензтиазола методом циклической вольтамперометрии
4.1.1 Исследование процесса анодного окисления
2меркаптобензтиазола в растворе гидроксида натрия
4.1.2 Исследование процесса анодного окисления
2меркаптобензтиазола в присутствии 2метил2гексанола
4.1.3 Исследование процесса анодного окисления
2меркаптобензтиазола в присутствии 2метилЗгексанола
4.1.4 Исследование процесса анодного окисления
2меркаптобеизтиазола в присутствии 5метил2гексанола
4.1.5 Исследование процесса анодного окисления
2меркаптобензтиазола в присутствии пропанола
4.1.6 Исследование процесса анодного окисления
2меркаптобензтиазола в присутствии этанола
4.1.7 Выводы
4.2 Исследование процесса анодного окисления 2МБТ методом осциллорафической вольтамперометрии
4.2.1 Результаты эксперимента и обсуждение полученных данных анодного окисления 2МБТ в растворе гидроксида натрия
4.2.2 Результаты эксперимента и обсуждение полученных данных анодного окисления 2МБТ в присутствии 2метил2гексанола
4.2.3 Результаты эксперимента и обсуждение полученных данных анодного окисления 2МБТ в присутствии 2метилЗгсксанола
4.2.4 Результаты эксперимента и обсуждение полученных данных анодного окисления 2МБТ в присутствии 5метил2гексанола
4.2.5 Результаты эксперимента и обсуждение полученных данных анодного окисления 2МБТ в присутствии гексанола
4.2.6 Результаты эксперимента и обсуждение полученных данных анодного окисления 2МБТ в присутствии пропанола
4.2.7 Выводы
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОЙ ПРОПИСИ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ АЛЬТАКСА НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ И НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ МАСШТАБНОГО ПЕРЕХОДА
5.1 Лабораторная пропись процесса получения альтакса на переменном токе
5.2 Аппаратурнотехнологическое оформление процесса синтеза альтакса на переменном токе
5.3 Инженерная методика расчета электродного блока электролизера
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ток, А
время электролиза, ч
с электрохимический эквивалент альтакса, гАч
Ятеор рассчитанное значение массы альтакса, г
и напряжение, В
тпр. экспериментально полученное значение массы альтакса, г
л выход альтакса по току,
У выход альтакса по элекзроэнергии, кВтчкг
. предельный ток волны, мкА
ток максимума пика, мкА
Лр.п предельный ток предволны, мкА
потенциал пика, В
V скорость развертки потенциала, мВс
5 рабочая площадь поверхности электродов, см
с диаметр проволоки для изготовления электродов, м
и рабочая длина проволоки, м
V объемная скорость реакционной массы, дм3ч
к расстояние между верхними границами электродов, м
2МБТ 2меркаптобензтиазол каитакс
2МБС 2,2дибензотиазолилдисульфид альтакс
Час производительность электролизера, гч
У.,. объем межэлектродной зоны электролизера, дм3.
Введение
Перспективным направлением снижения отрицательного воздействия химической промышленности на окружающую среду является разработка производств на основе электрохимических процессов, позволяющих отказаться от применения химических окислителей и восстановителей, существенно сократить или полностью исключить образование отходов минеральных солей и сточных вод, более эффективно использовать исходное сырье и материалы.
Актуальность


Температура плавления химически чистого продукта 6 С, плотность 1, гсм3. Растворим в 2, СНСЬ, бензоле. При кипячении со щелочами ди2бензтиазолилдисульфид образует 2меркаптобензтиазол азотной кислотой окисляется до бензтиазола. Применяют ди2бензтиазолилдисульфид главным образом в качестве ускорителя вулканизации каучука. Качественной реакцией на ди2бензтиазолилдисульфид служит зеленоватоголубое окрашивание при смешении бензольного раствора альтакса с 1 бензольным раствором олеата кобальта количественное определение основано на кипячении раствора с 2 и титрование образовавшегося 2меркаптобензтиазола щелочыо. Тиурамы получают окислением диалкилдитиокарбаматов хлором, бромом, перекисью водорода, окислами азота. Описан способ получения тетраметилтиурамдисульфида путем непрерывного смешения хлористого циана с водным раствором диметилдитиокарбамата натрия при 7. Разработан метод получения тетраметилтиурамдисульфида путем электролитического окисления диметилдитиокарбамата натрия в щелочном растворе. КБЫа Н2 Н ЯБ8II Н . Предложен способ получения тиурама и альтакса путем окисления соответственно натриевых солей тиокислот и меркаптанов действием раствора пероксида водорода в серной кислоте 3. К8Н Н2 Я8БЯ 2Ы. Ускорители вулканизации тиурамного ряда в промышленности получают окислением диалкилдитиокарбаматов натрия нитритом натрия в кислой среде. В результате образуется большое количество сточных вод, содержащих сульфат натрия, серную кислоту, диметиламин. ЫзЫН СБз ЯгМС5Н НКЧ С
Я2ЫС8ННШ2 С Н ЬЧС вБ СШ2 Н. Изучена возможность данного варианта получения тиурамов Д и Е в спиртах С,С4 5. Увеличение избытка используемого амина позволяет добиться отсутствия сероуглерода в реакционной массе, но при этом несколько увеличивается содержание диапкилдитиокарбамата и диалкиламина. Установлено, что проведение окисления при . С и оптимальном соотношении реагентов обеспечивает в лабораторных условиях получение гиурама Д с выходом . Ш1 0 С, а тиурама Е с выходом и пл 9. Тиолы ЯБН Я этил изопропил бутил ,5диметилфеноксиметил4фенил1,2,4триазолЗил и др легко и однозначно окисляются в соответствующие симметричные дисульфиды при кипячении в присутствии Е1РС и 2СОл. В интенсивно перемешиваемый раствор ммолей безводного Ыа2С в течение мин добавляют ммоль Е1РС через 6 часов или по завершении реакции раствор охлаждают, фильтруют, упаривают. Органический концентрат растворяют в эфире. Раствор промывают водой высушивают над Ыа и получают дисульфид технической чистоты. Выход составляет . Показано, что СС может служить мягким окислителем тиолов по 8атому. Тиолы ИЗН под действием СС в присутствии основания превращаются в дисульфиды образуется также СНСЬ. Кислоты с общей формулой НСИз тиолируются системой К8НСС в присутствии основания с образованием К. Сз 7. Дисульфидные производные каптакса получают путем окисления меркаптоаренотиазолов гипохлоритом в щелочной среде или окислением хлором, например, раствора кальциевой соли меркаптобензтиазола 8. С молекулярное отношение 2меркаптобензотиазол пероксид водорода 2 1. Н2 при перемешивании. Процесс проводят 1,5 ч при С. Получают 9, г 2,2дибензотиазолилдисульфид с содержанием основного вещества ,2 9. Проведены исследования по димеризации 2меркаптобензтиазола в водной среде с использованием в качестве окислителя воздуха или кислорода. Работа проводилась с целью создания безотходного или малоотходного производства 2,2дибензтиазолилдисульфида ДБТДС. Реакция осуществлялась в присутствии известного катализатора дисульфоната фталоцианина кобальта СФК. На основании выполненных исследований разработан технологический процесс получения ДБТДС в водной слабощелочной среде с применением СФК. Для реакции используется 2меркаптобензтиазол с температурой плавления 6. С. Окисление проводится при . С. Фильтрат и часть промывных вод находятся в рецикле. Расход катализатора составляет 0,1 кг на тонну готового продукта. Качество продукта высокое Гпл 0 С. Выход по стадии окисления . Отходом является часть промывной воды, которую также возможно утилизировать .