Кинетика процесса кристаллизации, осложненной химической реакцией : на примере оптического отбеливателя ОБ-жидкого

• Автор: Воякина, Наталия Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ПРОЦЕССА ВЫДЕЛЕНИЯ ЦЕЛЕВОГО ПРОДУКТА ИЗ РЕАКЦИОННОЙ МАССЫ

1.1 Структура реакционной массы продуктов органического синтеза.

1.1.1 Состав реакционной массы на примере 4,4ди4хлор6ясульфоанилиносимметричный триазин2иламиностильбен2, 2дисульфокислоты белофор
1.1.2 Химическое 4,4ди4хлор6лсульфоанилиносимметричный триазин2иламиностильбен2,2дисульфокислоты.

1.2 Методы выделения целевого продукта из реакционной массы на примере белофора ОБ.

1.3 Процесс кристаллизации как метод выделения целевого продукта из многокомпонентного раствора в производстве органических продуктов

1.3.1 Факторы, влияющие на процесс кристаллизации.

1.3.2 Способы создания пересыщенных растворов.

1.3.3 Массо и теплоперенос при кристаллизации в ходе химической реакции.

1.3.4 Аппаратурное оформление процесса кристаллизации

1.4 Применение метода математического моделирования к описанию процесса выделения органических веществ методом кристаллизации, осложненной химической реакцией.
1.5 Методы определения качественных характеристик оптически отбеливающих веществ.
1.5.1 Определение степени белизны.
1.5.2 Методы определения устойчивости белизны к физикохимическим воздействиям.
1.6 Методы контроля технологических параметров процесса кристаллизации целевого продукта в реакционной массе белофора
1.6.1 Методы контроля и определения текущей концентрации белофора ОБ в растворе в ходе химической реакции
1.6.2 Методы оценки гранулометрического состава твердой
фазы белофора ОБ
Выводы к главе 1 и постановка задачи исследований.
2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГ О ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ БЕЛОФОРА ОБ, ОСЛОЖНЕННОГО ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИЕЙ
2.1 Физикохимические основы процесса кристаллизации, осложненной химической реакцией
2.1.1 Экспериментальное определение состава и свойств многокомпонентного раствора белофора ОБ.
2.1.2 Разработка методики определения концентрации оптически отбеливающего вещества в реакционной массе
2.1.3 Разработка методики определения массовой доли хлоридов в растворе.
2.2 Экспериментальное определение состава выкисляющего агента.
2.3 Постановка задачи моделирования
2.4 Система принятых допущений математического описания процесса кристаллизации, осложненной химической реакцией
2.5 Математическое описание образования белофора ОБ в результате химической реакции.
2.6 Матехматическое описание процесса зародышеобразования.
2.7 Математическое описание процесса роста кристаллов
2.8 Математическое описание процесса кристаллизации белофора, осложненной химической реакцией, в условиях режима идеального смешения.
Выводы к главе 2 и постановка задачи экспериментальных исследований .
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ БЕЛОФОРА ОБ, ОСЛОЖНЕННОГО ХИМИЧЕСКОЙ РЕАК1 ЩЕЙ
3.1 Экспериментальное определение теплофизических свойств суспензии белофора ОБ
3.1.1 Определение вязкости суспензии белофора ОБ
3.1.2 Определение плотности суспензии белофора ОБ.
3.1.3 Определение теплоемкости суспензии белофора ОБ
3.2 Экспериментальное исследование влияния кинетических пара
метров процесса кристаллизации, осложненной химической реакцией, на качественные показатели белофора ОБ
3.2.1 Исследование влияния температуры процесса кристаллизации, осложненной химической реакцией, на концентрацию и гранулометрический состав целевого продукта
3.2.2 Исследование влияния гидродинамического режима процесса кристаллизации, осложненной химической реакцией, на гранулометрический состав целевого продукта.
3.2.3 Исследование влияния времени выдержки на гранулометрический состав целевого продукта
3.3 Экспериментальное исследование кинетических параметров реакции образования кислой формы белофора ОБ
3.3.1 Определение порядка реакции образования кислой формы белофора ОБ
3.3.2 Определение зависимости константы скорости и энергии активации реакции образования кислой формы белофора
ОБ от температуры.
3.4 Экспериментальное исследование кинетических параметров процесса кристаллизации белофора ОБ
3.4.1 Определение скорости зародышеобразования кристаллов белофора ОБ.
3.4.2 Определение скорости роста кристаллов белофора ОБ
Выводы к главе 3 и постановка задач по разработке
инженерной методики расчета процесса
кристаллизации, осложненного химической реакцией.
4 РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА И ВОПРОСЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ БЕЛОФОРА ОБ, ОСЛОЖНЕННОГО ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИЕЙ
4.1 Разработка алгоритма инженерного расчета процесса получения белофора ОБ методом кристаллизации, осложненной химической реакцией, на основе предложенного математического описания
4.2 Экспериментальное изучение процесса получения белофора ОБ на лабораторной установке и проверка адекватности предложенного математического описания реальному процессу в лабораторных условиях.
4.3 Результаты проверки адекватности математической модели реальному процессу в промышленных условиях
4.4 Анализ результатов выделения продуктов органического синтеза из реакционных масс методом кристаллизации, осложненной химической реакцией, и вопросы совершенствования технологических параметров процесса .
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Имеющийся второй максимум поглощения в диапазоне более коротких длин волн способен также заметно смещаться в зависимости от характера заместителей. Сдвиг этого максимума поглощения непосредственно не связан с флуоресцентностыо. Однако этот сдвиг влияет на первый максимум поглощения и, следовательно, косвенным путем вызывает смещение спектра флуоресценции. Введение поваренной соли за счет более высокой избирательности волокон ООВ повышает интенсивность флуоресценции оптически отбеленных изделий. При этом адсорбция в течение первых 5 мин возрастает. Влияние добавки поваренной соли на ООВ с заместителем ИН СбКОзЫа пара более значительна, чем с КН2. ООВ. Наличие сульфогрупп повышает растворимость, но снижает субстантивность соединения. Белофор ОБ, содержащий в качестве одного заместителя остаток сульфаниловой кислоты, а другого диэтаноламин, устойчив к технологическим условиям получения. Как указывалось выше, ООВ стильбентриазинового ряда, к которым относится белофор ОБ, в растворе обладают низкой устойчивостью к свету. Трансформа где Лтриазнновос кольцо с заместителями. Процесс перехода трансформы стильбена в цисформу сопровождается снижением максимума поглощения с 5,5 нм до 0 нм . Трансформа способна сильно флуоресцировать, а цисформа, наоборот, благодаря отсутствию линейного строения почти не флуоресцирует. Цис и трансформы ООВ имеют различную точку плавления, растворимость и сродство к волокну. Эта изомеризация может происходить как в растворе, так и на текстильном волокне под действием света. Причем в растворе с увеличением времени облучения концентрация цисформы в исходной ванне возрастает. Субстантивностыо к целлюлозе обладает только трансформа . При оптическом белении материалов в остаточной ванне наблюдается сильное снижение концентрации трансформы за счет преимущественной адсорбции ее целлюлозой. Только незначительное количество цисформы может быть обнаружено на волокне. Основная часть цисформы остается в остаточной ванне невыбранной. ООВ, обладающие субстантивными свойствами по отношению к целлюлозе, должны иметь определенную геометрическую линейную форму строения молекул. Некопланарная неплоскостная структура циспроизводных препятствует их выбиранию целлюлозой . При применении цисформы для оптического беления целлюлозных изделий периодическим или непрерывным способом получается очень низкая белизна. Если целлюлозную ткань оптически отбелить в темноте, затем интенсивно облучить, то на волокне обнаруживается много цисформы и степень белизны понижается . Смесь двух изомеров можно разделить методом хроматографии на бумаге. Пятна, соответствующие цисформе, располагаются выше, чем соответствующие трансформе. Соединения, содержащие метилированные аминогруппы, например СНН или СНЧН , дают наиболее четкое разделение цис и трансформ . Если хроматограмма получена в темноте и затем освещена под УФлампой, то только трансформа флуоресцирует непосредственно, а у цисформы проявляется флуоресценция за счет постепенного возвращения к трансформе . Классификация процессов выделения целевого продукта по возможности обеспечить регулировку гранулометрического состава твердой фазы и концентрации жидкой фазы суспензии рисунок 1. Рисунок 1. По физической сути процессы выделения целевого продукта можно подразделить на две группы рисунок 1. Рисунок 1. К первой группе относятся процессы, целевой продукт которых является результатом химического взаимодействия и находится либо в растворенном виде в реакционной среде выделение сульфокислот в виде натриевых или калиевых солей сульфокислот, либо нерастворенном. Для второй группы ПОК реакционная масса на стадию выделения поступает в виде раствора или расплава целевого компонента, и процесс выделения, это кристаллизация выделение нитропродуктов и т. Представленная классификация является классификацией процессов кристаллизации рисунок 1. Теоретические и практические вопросы и закономерности, связанные с получением твердой фазы в процессах кристаллизации достаточно подробно освещены в работах авторов , , , , , . Рисунок 1. Анализируя все вышеприведенное, автор предлагает обобщенную классификацию рисунок 1. Рисунок 1.