Химическая технология органических веществ. Дьячкова Т.П - 76 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 36. Реакционные узлы для жидкофазных процессов этерификации,
совмещенных с отгонкой азеотропной смеси:
а – куб с конденсатором; б – куб с дефлегмирующей колонной;
в – куб с ректификационной колонной; г – реактор типа тарельчатой колонны
Другое решение состоит в применении эфиризатора типа тарельчатой колонны (схема г). Каждая тарелка, имеющая
слой жидкости высотой 0,5 – 1,0 м, играет роль отдельного реактора, причем жидкость перетекает по колонне сверху вниз и
находится на каждой тарелке в состоянии кипения, что обеспечивает совмещение химической реакции с ректификацией.
Катализатор и менее летучий реагент (обычно кислота) подают на одну из верхних тарелок, а второй реагент – в определен-
ное место по высоте колонны, соответствующее летучести реагента, причем жидкость и пар движутся противотоком. Такой
узел особенно удобен для использования при сравнительно медленных химических реакциях (обычных при этерификации с
невысокой концентрацией катализатора) и при небольшом различии в летучести отгона и кубового остатка.
В качестве типичного примера рассмотрим технологическую схему непрерывного производства легкокипящего эфира –
этилацетата, изобра-женную на рис. 37. Из напорного бака 1 исходная смесь реагентов, содержащая уксусную кислоту, эта-
нол и серную кислоту в качестве катализатора, непрерывно поступает на реакцию через расходомер. Она вначале проходит
теплообменник 2, в котором нагревается за счет паров, выходящих из реакционной колонны, и затем поступает на верхнюю
тарелку эфиризатора 4. Благодаря обогреву куба колонны острым паром образующийся этилацетат вместе с парами спирта и
воды отгоняется из колонны, а жидкость при движении вниз по тарелкам обогащается водой. Время пребывания реакцион-
ной массы в эфиризаторе и соотношение исходных реагентов подбирают такими, чтобы кубовая жидкость содержала только
небольшое количество непрореагировавшей уксусной кислоты (в ней остается также вся серная кислота). Эту жидкость вы-
водят из куба и после нейтрализации отводят в канализацию.
Рис. 37. Технологическая схема непрерывного производства этилацетата:
1 – напорный бак; 2 – теплообменник; 3 – конденсатор; 4 – эфиризатор;
5, 10 – ректификационные колонны; 6, 9 – конденсаторы-дефлегматоры;
7 – смеситель; 8 – сепаратор; 11 – холодильник; 12 – сборник; 13 – кипятильник
Кислота
Спирт
Катали-
затор
Вода
Пар
Эфир
а)
б)
в)
г)
Кислота Кислота
Кислота
Спирт Спирт
Спирт
Катали-
затор
Катали-
затор
Катали-
затор
Вода
Пар Пар
Пар
Эфир Эфир Эфир
Вода
Вода
К
И
Пар
Эфир
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Страницы