Щелочной плав

Химизм процесса

Щелочное плавление — процесс замещения сульфогруппы гидроксигруппой в ароматических сульфокислотах.

Технологическое оформление и параметры процесса

Различают три вида щелочного плавления — открытый плав, закрытый плав и окислительный плав.

Открытое плавление проводится в специальных плавильных котлах, имеющих сообщение с атмосферой. Температура процесса составляет порядка 300 градусов Цельсия — такая высокая температура необходима для расплавления твёрдой щёлочи (NaOH). Котлы для щелочного плавления изготавливаются из чугуна с обязательными добавками хрома и никеля для повышения жаропрочности и устойчивости к коррозионному воздействию щёлочи. Несмотря на это, срок службы котла составляет 2-3 года. В котел подается ленточным транспортером сухая соль ароматической сульфокислоты, а также твёрдая щёлочь, или концентрированный (обычно 80%-ный) раствор щёлочи, полученный предварительным упариванием разбавленного раствора в выпарном аппарате. Как правило используют гидроксид натрия, хотя иногда применяют более дорогой гидроксид калия в качестве добавки — он более активен и понижает общую температуру плавления смеси щелочей. В аппарате в зависимости от подвижности реакционной массы её перемешивают пропеллерными мешалками или более мощными и медленными якорными. Густую тестообразную реакционную массу перемешивают тихоходными якорными мешалками с зазором между лопастями и стенкой аппарата в 2 мм — для предотвращения налипания массы на стенках котла. Крайне важно, чтобы исходные продукты были чистыми и не содержали примесей неорганических солей и минеральных кислот. Наличие таких примесей ведёт к целому ряду нежелательных последствий — местным перегревам, комкованию, пригоранию и даже возгоранию плава. Также при высоких температурах может произойти окисление плава при контакте с наружным атмосферным воздухом — для предотвращения этого над плавом создают «подушку» из водяного пара. Технологически невозможно выполнить процесс щелочного плавления непрерывно. Поэтому по окончании реакции плав подвергают гашению — механизмом открывают пробку нижнего слива и подают плав по желобу самотеком в аппарат для гашения, заполненный водой. В воде плав остывает, там же отделяется сульфит натрия.

Закрытое плавление применяют в случае высокой подвижности замещаемой сульфогруппы, когда условия проведения реакции можно сделать более мягкими. Так ведут реакцию щелочного плавления нафталинсульфокислот. В этом случае расплавленную щёлочь можно заменить её водным раствором концентрации порядка 50-60 %. Однако, поскольку температура процесса всё равно будет выше температуры кипения воды, процесс проводят под давлением в герметичных автоклавах (отсюда название).

Окислительное плавление применяют в ряду антрахинона. Поскольку щёлочь может привести к восстановлению самого антрахинона, то в реакционную массу добавляют окислитель. В качестве окислителя здесь используется нитрат калия.

Связать^?

На эту статью не ссылаются другие статьи Википедии. Пожалуйста, воспользуйтесь подсказкой и установите ссылки в соответствии с принятыми рекомендациями.