23.Поликонденсация реакциясының жалпы ерекшеліктері. Поликонденсация процесінің сипаттамасы.

22-билет

24.Ароматты көмірсутектердің галоген- және сульфотуындылары. Алыну тәсілдері, химиялық қасиеттері және қолданылуы.

Ароматтық галогентуындыларды екі топқа бөледі:

1. Сақинада галоген атомы бар қосылытар;

2. Галоген атомы бүйір тізбекте орналасқан галогентуындылар:

Галогентуындылардың алынуы:

Химиялық қасиеттері:

Қолданылуы:

Бензол туындыларының ішінде ең маңыздысы хлорлы бензил, ол бензил спиртін алуға қолданылады.

Катализатордың рөлі галогеннің молекуласын полюстендіріп электрофильді шабуылдайды. FeCl₃ қатысуымен хлорлау механизмі төмендегідей болады:

Сульфоқышқылдар:

Алынуы:

Хмиялық қасиеттері:

Сульфотобының реакциялары:

Тұздар түзу:

Сульфохлорлау:

Сульфотобын алмастыру:

Гидролиз:

Слтілік балқыту реакциялары:

Этерефикация:

24.Жылуалмастырғыш аппаратары. Қатаң бекітілген қапталған құбырлы жылуалмастырғыш. Оның негізгі болшектері жұмыс істеу принциптері.

Конструктивная особенность этих теплообменников заключается в том, что пучок труб, собранный в двух трубных решетках, вме­сте с ними жестко закреплен в корпусе теплообменника. Это обес­печивает простоту конструкции и малый вес ее на единицу пло­щади теплообмена по сравнению с другими теплообменниками.

Однако основной недостаток теплообменников жесткой конструк­ции— плохая восприимчивость к температурным напряжениям —ограничивает их применение.

На рис. У1-3 приведена конструкция кожухотрубчатого теп­лообменника жесткой конструкции с поверхностью нагрева 180 м².

Теплообменник одноходовой по корпусу; для интенсификации теплообмена устанавливают несколько трубных перегородок, регули­рующих поток жидкости или газа. Эти же перегородки придают пучку труб большую устойчивость, обеспечивая прямолинейность теплообменных труб, что очень важно для эксплуатации. По чис­лу ходов в теплообменных трубках эти теплообменникимогутбыть одно-, двух-, четырех- и многоходовыми. Число труб по хо­дам обычно одинаковое.

24.Винилдеу процесінің сипаттамасы, ацетиленнен және сірке қышқылынан винилацетат алу.

Винилирование, т. е. введение винильной группы в раз­личные соединения, может достигаться косвенными и прямым методами. Последний состоит в прямом взаимодействии ве­ществ с ацетиленом, которое можно разделить на две группы: 1) винилирование, катализируемое солями переходных метал­лов (прежде всего, 2п и Си), и 2) винилирование, катализируе­мое щелочами.

Винилирование, катализируемое солями переходных металлов!

Эта группа процессов винилирования родственна рассмотрен­ным ранее гидратации и гидрохлорированию ацетилена с полу­чением соответственно ацетальдегида и винилхлорида. Таким путем в промышленности производят винилацетат, винилацетилен и крилонитрил:

СН≡СН + СН₃СООН → СН₂=СНОСОСН₃,

2СН≡СН → СН₂=СН— С≡СН,

СН≡СН + НСN →СН₂=СНСN.

Однако, как и при синтезе ацетальдегида и винилхлорида, появи­лись другие, более экономичные пути получения соответствующих веществ из олефинов вместо дорогостоящего ацетилена, и ме­тоды винилирования постепенно теряют свое значение.

Синтез винилацетата. Винилацетат СН₂=СНОСОСН₃ представляет собой жидкость (т. кип. 72 °С), дающую с воздухом взрывоопасные смеси. Он является одним из важнейших моно­меров и дает при полимеризации поливинилацетат:

Этот полимер обладает высокими адгезионными свойствами и применяется для изготовления клеев и лаков. Путем гид­ролиза из поливинилацетата получают поливиниловый спирт [—СН₂—СН(ОН)—]_n, используемый в качестве эмульгатора и загустителя водных растворов. Из частично гидролизованного поливинилацетата изготовляют поливинилацетатные пленки и заменители кожи. Широко применяют также сополимеры ви­нилацетата с винилхлоридом и другими мономерами.

Получение винилацетата методом винилирования состоит во взаимодействии ацетилена с уксусной кислотой. В качестве катализатора используют ацетат цинка, нанесенный на актив­ный уголь. Гетерогенно-каталитическое взаимодействие ацети­лена с уксусной кислотой проводят в газовой фазе при 170— 220 °С. Механизм реакции состоит в хемосорбции ацетилена с образованием я-комплекса с ионом цинка, внутрикомплексной атаке активированной молекулы ацетилена ацетатионом и заключительном взаимодействии с уксусной кислотой:

Винилацетат способен к дальнейшему присоединению уксус­ной кислоты с образованием этилидендиацетата, вследствие чего возникает система последовательно-параллельных ре­акций:

СН≡СН + НОАс → СН₂=СНОАc + НОАс → СН₃-СН(ОАc)₂.

Первая стадия протекает значительно быстрее второй, но все же, чтобы подавить образование этилидендиацетата, необходим избыток ацетилена по отношению к уксусной кислоте. Другими побочными продуктами являются ацетальдегид, образующийся за счет гидролиза ацетилена водой, в небольшом количестве на­ходящейся в реакционной массе, и ацетон, получаемый за счет кетонизации кислоты:

2СН₃—СООН → СН₃—СО—СН₃ + С0₂ +Н₂0.

Кроме того, небольшое количество веществ полимеризуется, об­разуя смолистые соединения. Во избежание чрезмерного разви­тия побочных реакций и для повышения производительности реактора полезно поддерживать сравнительно невысокую степень конверсии уксусной кислоты (~60%). В этих условиях выход винилацетата достигает 95—98 °/о по уксусной кислоте и 92—95 % по ацетилену.

При промышленном синтезе винилацетата используют моль­ное отношение ацетилена к уксусной кислоте от 3,5: 1 до 5:1. Катализатор готовят пропиткой активного угля ацетатом цинка с последующей сушкой. Свежий катализатор содержит 30 % ацетата цинка и обладает высокой активностью уже при 170— 180°С. При работе он постепенно дезактивируется из-за отло­жений полимера и смол, что требует постепенного повышения температуры до 210—220 °С.

Синтез проводят при атмосферном давлении в трубчатом реакторе, охлаждаемом кипящим водным конденсатом; при этом генерируется технологический пар, используемый на дру­гих стадиях производства. Предложены и реакторы с псевдо- ожиженным слоем катализатора.

Упрощенная схема этого процесса представлена на рис, 85. Парогазовую смесь исходных веществ подогревают в теплооб­меннике 1 горячими реакционными газами и подают в реактор 2. Выходящая из него смесь последовательно охлаждается в теп­лообменнике 1 и системе водяных и рассольных холодильников 3, где конденсируются все жидкие вещества. Непрореагировав- ший ацетилен возвращают на приготовление исходной смеси, а жидкость направляютна разделение в систему ректифика­ционных колонн 5, где отгоняются легкая фракция, винилаце- тат, уксусная кислота (возвращаемая на синтез) и этилиденди- ацетат. Тяжелый остаток идет на сжигание.

В настоящее время этот метод вытесняется синтезом винил­ацетата путем окислительного сочетания этилена с уксусной кислотой (глава 6).