|
1-жадвал:
(ZnO)
x
∙(CdO)
y
∙(ZrO
2
)
z
/
керамзит
катализаторининг
текстур характеристикалари
№ Гранула
шакли
Зичлиги,
г/см
3
S
сол
м
2
/г
Ғовакнинг
умумий ҳажми,
см
3
/г
ZnO:CdO:ZrO
2
миқдорлари,
масса % ларда
1
Шар
0,98
51
0,310
10,3:2,6:0,4
2
Шар
0,94
63
0,341
9,6:2,2:0,5
3
Шар
0,88
46
0,253
12,0:2,6:0,3
4
Шар
0,76
107
0,362
11,3:2,1:0,6
5
Шар
0,72
173
0,409
11,8:2,5:0,2
6
Шар
0,86
57
0,337
9,2:2,0:0,1
7
Шар
0,79
62
0,313
9,0:2,5:0,5
8
Шар
0,87
59
0,329
8,5:1,5:0,2
9
Шар
0,88
70
0,318
10,8:3,0:0,4
10
Шар
0,92
51
0,310
8,8:2,2:0,25
11
Шар
0,85
59
0,271
9,5:1,5:0,3
12
Шар
0,85
51
0,240
10,2:1,86:0,4
13
Шар
0,91
58
0,269
11,5:2,4:0,6
14
Шар
0,95
68
0,320
16,7:2,1:0,3
Танланган
(ZnO)
x
·(CdO)
y
·(ZrO
2
)
z
/керамзит
таркибли
катализатор
иштирокида реакция тезлигига турли омилларнинг таъсирини ўрганиш
асосида жараѐннинг кинетик қонуниятлари ўрганилди ва реакция механизми
таклиф этилди.
310
АЦЕТИЛЕНДАН ВИНИЛАЦЕТАТНИНГ КАТАЛИТИК СИНТЕЗИ
Н.И.Файзуллаев., Н.Х.Мусулмонов., *А.Р.Каржавов., *С.Б.Пардаева
Самарқанд Давлат Университети, Ўзбекистон
*Самарқанд Давлат Медицина Институти
Кўпгина кимѐвий ишлаб чиқаришларда энергиянинг кўп сарф бўлиши
асосий муаммолардан бири ҳисобланади. Қайд этилганлардан келиб чиққан
ҳолда винилацетат ишлаб чиқаришнинг янги, тежамкор, чиқиндисиз
усуллари ва технологияларини ҳамда юқори селективлик, фаоллик ва
унумдорликка эга бўлган самарали катализаторларни яратиш, жараѐннинг
технологик ҳамда ишчи параметрларини моделлаштириш ва мақбул-
лаштириш, яратилган экологик хавфсиз, энергия ва ресурстежамкор
технологияларни саноатга жорий этиш ҳозирги куннинг долзарб
вазифаларидан бири ҳисобланади.
Ацетиленни каталитик ўзгариш жараѐнларида баъзи муаммолар мавжуд
бўлиб, бу муаммолар ҳанузгача ҳал этилган эмас. Ацетиленни каталитик
ацетиллаб винилацетат олиш шароитида кротон альдегиднинг смоласимон
моддалар ҳосил қилиши натижасида катализаторнинг фаоллигини
камайтиради. Олинаѐтган винилацетатнинг тозалик даражаси унинг
полимерланиш тезлигига ва ҳосил бўлаѐтган полимернинг сифатига салбий
таъсир кўрсатади. Масалан, винилацетат таркибида 0,005% кротон альдегиди
бўлса, унинг полимерланиши 15% га, 0,2% бўлса 40% га секинлашади. Агар
100 г винилацетат таркибида 1,3· 10
-2
моль кротон альдегиди бўлса
полимерланиш 100% тўхтайди. Шунинг учун ҳам юқори каталитик
фаолликка, селективликка ва унумдорликка эга бўлган катализаторлар
яратиш ҳамда мавжуд технологияларни такомиллаштириш долзарбдир.
Технологик схеманинг асосий элементи реактор бўлиб, ишлаб
чиқарилаѐтган маҳсулотнинг сифати унинг мукаммаллигига боғлиқ.
Жараѐннинг мақбул параметрларини ҳисоблаш ва ўрганиш учун
дифференциал реактор шароитида реакциянинг кинетикаси ўрганилди ва
реактор модели яратилди ва жараѐн мақбуллаштирилди ҳамда каталитик
ацетиллаш жараѐнининг ва катализатор яратишнинг мукаммаллаштирилган
технологияси таклиф этилди.
Ацетиленни каталитик ацетиллаб, винилацетат синтези жараѐнининг
мукаммаллаштирилган технологиясини яратиш маысадида реакция тезлигига
турли омилларнинг таъсири ўрганилди. Ўрганилган ҳароратлар ва реагентлар
концентрацияларининг кенг ўзгариш оралиғида винилацетатнинг ҳосил
бўлиш унуми ацетилен концентрацияси кўпайиши билан ортиши, сирка
кислота парциал босими ортиши билан эса камайиши исботланди. Реакцион
аралашмага винилацетатнинг киритилиши унинг ҳосил бўлиш тезлигига
таъсир кўрсатмайди. Сувнинг киритилиши эса 210
0
С дан юқори ҳароратда
винилацетатнинг гидролизини кучайтиради, катализаторнинг фаоллигига эса
таъсир кўрсатмайди. Ацетилен : сув моль нисбати 10:1 га ва синтез ҳарорати
200
0
С гача оширилганда ва контакт вақти 4 секунд бўлганда сирка
кислотанинг конверсияси амалда 100% га етади. Ацетилен:сув моль
нисбатини 10:1 моль нисбатда, ҳароратни 200
0
С да ушлаб турган ҳолда
311
контакт вақтини 4 секунддан 2 секундга камайтирилганда винилацетатнинг
ҳосил бўлиш унуми 95-96% га етади.
Ўтказилган тадқиқотлар натижасида буғ фаза винилацетат синтезининг
такомиллаштирилган технологик схемаси таклиф этилди.
Ацетилен ва сирка кислотадан винилацетат олиш жараѐни
(ZnO)
x
·(CdO)
y
·(ZrO
2
)
z
катализатори иштирокида амалга ошади. Реакция
давомида катализатор фаоллиги камаяди. Бунинг асосий сабаби рух
ацетатнинг парчаланиши:
(CH
3
COO)
2
Zn → ZnO + CO
2
+ CH
3
COCH
3
ва катализатор ғовакларида ацетон, ацетальдегид ва реакция қўшимча
маҳсулотларининг конденсатланишидир. Катализатор таркибига ZrО
2
нинг
киритилиши қўшимча реакция маҳсулотларининг ҳосил бўлишини
камайтиради ва катализатор ғовакларида уларнинг смола ҳосил қилиб
конденсатланишининг олдини олади, бу эса катализатор ишлаш вақтининг
ортишига олиб келади. Винилацетат реакцияга киришмаган сирка кислотадан
ва қўшимча маҳсулотлардан абсорбция усулида (сирка кислота учун
адсорбент сифатида реакторнинг буғ газ аралашмали конденсатини ишлатиш
мумкин, ѐки ташқи адсорбент сифатида ксилол ишлатилади) тозаланади.
Винилацетатни реакцияга киришмаган сирка кслотадан ва қўшимча
маҳсулотлардан тозалашнинг 2 йўли бор:
1)
Босқичли конденсациялаш, аввалига сувли конденсаторда сўнгра
тузли эритмада (-15 дан -20
0
С гача).
2)
Абсорбция (сирка кислота учун адсорбент сифатида реакторнинг буғ
газ аралашмали конденсатини ишлатиш мумкин, ѐки ташқи адсорбент
сифатида ксилол ишлатилади).
Экономик жиҳатдан 2-вариант қулай. Бу ҳолда адсорбентни совутишда
иссиқлик узатиш коэффициенти катта (босқичли конденсацияга кўра).
Адсорбентни совутиш зарур, чунки адсорбция вақтида иссиқлик ажралиб
чиқади, бу эса адсорбцияни қийинлаштириб, десорбцияни кучайтиради.
Адсорбент сифатида конденсатни ишлатиш мақсадга мувофиқ чунки бунда
винилацетат қўшимча маҳсулотлар билан ифлосланмайди ва сирка кислота
суюлтирилмайди
(кучли
суюлтирилганда
винилацетатни
ажратиш
қийинлашади).
Do'stlaringiz bilan baham: |
