Разработка и оптимизация непрерывного процесса получения пигмента голубого фталоцианинового

• Автор: Абубакер Сакаф Омер
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 171 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ

ПРОИЗВОДСТВА ФТАЛОЦИАНИНОВЫХ ПИГМЕНТОВ

1.1. Физикохимические основы получения фталоцианиновых пигментов

1.2. Компьютерное моделирование и оптимизация процессов и аппаратов производства органических пигментов и красителей
1.3. Промышленные способы производства фталоцианиновых пигментов технологии и оборудование

1.4. Постановка задач исследования

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ

СИНТЕЗА ФТАЛОЦИАНИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ

2.1. Описание экспериментальной установки исследования кинетики синтеза фталоцианиновых красителей
2.2. Методика исследования кинетики и инструментальной оценки удельной поверхности частиц органических пигментов
2.3. Исследование кинетики синтеза пигмента голубого фталоцианинового
2.4. Выбор наиболее значимых технологических параметров процесса синтеза фталоцианиновых красителей
3. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛОЦИАНИНОВЫХ ПИГМЕНТОВ
МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1.Математическое описание кинетики синтеза фталоцианина меди р модификации и процесса получения выпускной формы пигмента
3.2.Провсрка адекватности математической модели процесса получения синтеза пигмента голубого фталоциан и нового
3.3.Исследование статических режимов процесса получения фталоцианиновых пигментов методом компьютерного моделирования
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПИГМЕНТА
ГОЛУБОГО ФТАЛОЦИАНИНОВОГО
4.1 .Постановка задачи оптимизации технологического процесса
4.2.Разработка алгоритма оптимизации
4.3.Оптимизация режимных переменных процесса получения пигмента голубого фталоцианинового
4.4.Рекомендации по аппаратурному оформлению непрерывного процесса получения фталоцианиновых пигментов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Второй способ позволяет синтезировать соединения с заместителями, которые непосредственно в молекулу металлофталоцианина ввести нельзя, например, иитро-, карбокси-, и ряд других заместителей. Применяя оба способа в синтезе замещённых метаплофталоциашшов, шестнадцать периферийных атомов водорода удалось заместить пока только на хлор и частично - атомов на бром [2]. Непосредственное введение хлора в молекулу металлофталоциа-нина осуществляется в псевдоожиженном слое или в эвтектической смеси А1 и поваренной соли при 0 - 0 °С. Таким путём удаётся ввести в молекулу металлофталоцианина от 7 до атомов хлора. Традиционный метод синтеза фталоцианинов основан на запекании (плавлении) фталевого ангидрида с,н«о3 с карбамидом (мн2>2оо и хлоридом меди СиС1 в присутствии катализатора молибдата аммония (мн4)6мон2о и инертного материала, в качестве последнего используют ПГФЦ. II), 1-ксто-З-иминоизоиндолин (III), дииминоизоиндолин (IV), 1-амино-З-иминоизоиндоленин (V). Заключительная стадия процесса образования фталоцианина (VI) облегчается присутствием металла, выполняющего роль координационного центра, вокруг которого группируются биполярные ионы иминоизоиндоленина, при этом образуется комплекс фталоцианина с соответствующим металлом, в нашем случае фтало-цианин меди (VII). Известно [2, ], что в реакции с аммиаком участвует фталимид, при этом образуется фталамид с|н,о2н2, из которого получается фталодинитрил (фтало-нитрнл) с*н4гч2, а затем последовательно иминоизоиндоленин, фталоцианин и ФЦМ. Следует также отмстить, что при взаимодействии фталевого ангидрида с аммиаком в присутствии молибдата аммония и при отсутствии хлорида меди, образуется иминофталимид (1-кето-З-иминоизоиндолин) [1, 2, ]. С,Н2К)2 - ¦1Ги2Ъ-> С,ЩХ2 О С,И5Н2Ш2 ->(С8Н<Н2),Н2 -» СН,4Н|Си (5) Вместе с реакцией синтеза ФЦМ будут протекать побочные реакции и, в первую очередь, реакция хлорирования фталоцнанина. С, что приводит к образованию Сиа, [2]. Полненный фталоцианин присоединяет один атом кислорода на моль с образованием 4 молей фтатимида и 4 молей аммиака, согласно уравнению (8). С,н4н2)4нг*? Примесь хлорфгалоцианина меди (побочный продукт) приводит к получению пигмента в виде устойчивой а-моднфикации и придаёт ему зеленоватый оттенок, что нежелательно. Для избежания этого необходимо выдерживать температурный режим в реакторе запекания в интервале 5. С [2]. В работе [8] приведены исследования процесса синтеза ФЦМ с высокими колористическими свойствами, а в работе [7] исследованы режимные условия его перевода в пигментную выпускную форму. Недостающим звеном в исследовании технологии получения ФЦМ остаётся плавление сырьевых компонентов реакции, лимитирующее процесс образования макроцикла, и кинетика его синтеза. PcCu(I) и их обсуждение. Магниевые комплексы порфиринов, к числу которых относится хлорофилл, образуются в растворах из солей Mg2’ и порфиринов с большим трудом. Напротив, соли большинства переходных металлов, а также Zn2*,Cd:*,Hg2' реагируют с хлорофилловой кислотой в этаноле со скоростями, очень удобными для изучения закономерностей и механизма образования металлоаналогов хлорофилла в растворе. Металлоаналогачи хлорофилла называют комплексные соли хлорофилловой кислоты, в которых М2М** или М4* занимают то же самое координационное пространство между четырьмя внутрициклическими атомами азота лиганда; не целесообразно к металлоаналогам хлорофилла причислять комплексы Н2ХЛ с Na‘,r,i‘,Ag* и другими, в которых два катиона располагается над и под плоскостью молекулы. НгХЛ + [MXj(solv),. Березин Б. Д. [8] изучил реакцию (9) в этаноле с целью установления механизма и закономерностей ее протекания для многих металлов: Fe2',Co2’,Ni2',Cu2’,Zn2*. CdJ‘,Hg2'. Ag2* и Pd2’. Опыты проводились в мягких условиях при - °С, концентрация солей металлов изменялась от 1. Ми всегда намного превышала концентрацию хлорофилловой кислоты, которая обычно составляла 2,5-‘5М. С„,„ =C. D,-D. D.-D. Уравнение () связывает начальную концентрацию хлорофилловой кислоты (с0) и оптические плотности в начале (D0) и в конце (D„) опыта, а также текущую (D,).