5.3 Свойства дмт, предъявляемые требования.

Товарный ДМТ – это белое кристалл. в-во. Кристаллы ДМТ имеют (в лабор. работах) форму чешуек, поэтому заключ.стадию кристалл. ДМТ часто называют чешуированием. В США ДМТ получают в виде крупных кристаллов имеющих форму ореха. Если цеха по производству ДМТ расположены на одной производственной площадке с цехами по синтезу ПЭТ, то ДМТ использ. в виде расплава С₁₀Н₁₀О₄ . ДМТ – это сложный диметиловый эфир ТФК, М=194,19г/моль (кг/моль), структурная плотность =1283кг/м³, насыпная плотность чешуек НМ=500г/л=500кг/м³.

ДМТ имеет четко выраженные температурные характеристики: Т_кр=Т_пл=140,63⁰С, Т_кип=288^оС. Поэтому для очистки ДМТ от примесей можно использовать различные виды перегонок и кристаллизацию. Содержание ОВ должно быть не менее 99,99%(масс.),которое оценивается числом омыления (ЧО) или кислотным числом (КЧ).

ЧО характеризует общее содержание – СООН, -СОО- ,КЧ характеризует содержание в ДМТ только свободных – СООН. Для определения этих чисел используется объёмный метод титрования. При определении числа омыления навеску ДМТ кипятят с избытком раствора щёлочи:

СН₃-О-СО-С₆Н₄-СО-О-СН₃+2КОНизб (омыление, щелочной гидролиз)

→ К- О-СО₂- С₆Н₄-СО₂-О-К+2СН₃ОН

Избыток КОН оттитров. НCl до обесцвеч. индикатора фенолфталеина:

КОН + НCl → КCl + Н₂О (нейтрализация)

- СООН + КОН→ - СООК + Н₂О(карбоксилат калия)(нейтрализация)

В целом частота товарного ДМТ при получении волокнообраз ПЭТ оценивается следующими показателями:

1. Т_кр =140,63^ОС 0,02^ОС

2. КЧ н/б 0,03 мг КОН/гДМТ

3. ЧО = 587±2 мг КОН/гДМТ

4. Зольность н/б 0,005%

5. Содержание летучих веществ: Fe н/б 0,0001%

6. Н₂О не более 0,02%

7. RСОН не более 0,05%

8. Метилпаратолуилата (п-т-эфир)

Н₃С - С₆Н₄-СООСН₃ не более0,05%

9. Окраска расплава ДМТ по платиновокобальтовой шкале не более 20 ед.

10. Окраска ДГТ_{раствора} и переэт-та не более 30 ед.

Определение окраски исходного и конечного продуктов позволяет судить о термостабильности расплавов ДМТ и переэт-та. В целом расплав ДМТ достаточно термостабильная жидкость. Для оценки количества содержания примесей органического характера определяется КЧ ДМТ после его прогрева в течение 4-х часов на воздухе при температуре 175 ^ОС, при этом КЧ ДМТ после прогрева не должно превышать 0,06 мг КОН/гДМТ. Расплав ДМТ – бесцветнаяпрозрачная жидкость, плотность которой существенно зависит от температуры: при 150 ^ОС, ρ=1068 кг/м³ ; при 180 ^ОС, ρ=1046 кг/м³; при 200 ^ОС, ρ=1022 кг/м³ , при 250^ОС, ρ=786 кг/м^3.

Реакционная способность (РС) оценивается степенью переэтерификации ДМТ, т.е. степенью конверсии ДМТ (ДМТ превращается в ДГГ), т.е.количеством не прореагировавших метоксигрупп. При этом степень переэт-ции должна быть не менее97% масс. ДМТ не растворим в воде, но смешивается в любых соотношениях с СН₃ОН, помимо СН₃ОН ДМТ хорошо растворяется во многих органических реакциях, особенно при температуре 50 – 60 ^ОС или в кипящих растворителях: НОСН₂-СН₂ОН, НОСН₂-СН₂-О-СН₂-СН₂ОН, ССl₄, Н₃С-СН₂-О-СН₂-СН₃, Н₃С-СО-СН₃, С₆Н₆, диоксан , ксилолы: , хлороформ НССl₃, Н₃С-СО-СН₂-СН₃, Н₃С-СН₂-О-СО-СН₃, толуол С₆Н₅-СН₃, СlСН₂-СН₂Сl (ДХЭ), ПТК Н₃С-С₆Н₄-СООН, ММТ Н₃С-О-СО-С₆Н₄-СООН;

Техника безопасности

Температура вспышки (Твсп) паров ДМТ 146 ^ОС, т.е. в расплавленном состоянии ДМТ может гореть. Раздражающе действует на кожные покровы и слизистую оболочку глаз. Пыль ДМТ взрывоопасна даже при наличии слабой искры электростатического разряда. В мировой практике известны случаи взрывов производственных установок, когда по пневмолинии все сыпучие компоненты в токе перед-ся ДМТ. Наиболее нежелательными примесями являются альдегиды RСОН, соединения Fe, хлор и азот содержащие соединения, т.к. в случае их присутствия получ-ся из ДМТ сильно окраш. ПЭТ, и снижается термостабильность расплавов ПЭТ, также альдегиды являются причиной ветвления цепей ПЭТ, наличие небольшого количества примесей в виде реактивно способных монофунк-ых к-т или спиртов приводит к снижению Мn ПЭТ в результате блокирования или концевых групп растущих цепей ПЭТ, например, при содержании в реакционной средеболее 0,05%(масс) метилпаратолуилата Н₃С - С₆Н₄-СООСН₃ реакция роста макромолекул ПЭТ прекращается. Поэтому основное требование к ДМТ реактивная чистота (ч.д.а.) товарного продукта.

Требования, предъявляемые в технологии полиэфирных волокон, нитей, пленок к транспортировке и хранению исходных веществ.

Мелкодисперсная ТФК сильно пылит, поэтому при транспортировке ,хранении , при работе необходимо принимать меры по предотвращению возможности создания взрывоопасной концентрации. Нижний предел взрываемости ТФК в воздухе 40 г/м³ ,нижняя концентрация кислорода , при которой возможен взрыв составляет 12,4% (объёмн.) при 20 ^ОС и 11%(объёмн) при 120 ^ОС. Поэтому в циклонах, бункерах хранения, системах пневмотранспорта, содержание кислорода не должно превышать 10,5% объема. Аэровзвесь ТФК пожароопасна. Температура самовоспламенения Тсмв тфк=591^ОС. Транспортировка порошкообразн. ТФК в хим. Цехах по производству ПЭТ осущ-ся в спец. Контейнерах или в мешках с полиэтиленовым вкладышем.

ЭГ (ж-ть) – транспортируется в железнодорожных или автоцестернах. ЭГ хорошо горит. Температера его вспышки Твсп=120^ОС, а самовоспламенения Тсмв=380 ^ОС. Пары ЭГ с воздухом могут образовывать самовоспламеняющиеся смеси.

Расплав ДМТ в хим. цехах по произ-ву ПЭТ на ОАО «Могилевхимволокно» транс-ся в расплавленном состоянии по расплавопроводу или в обогреваемых цистернах. Хранится расплав ДМТ может несколько суток в специально обогреваемых резервуарах, поэтому термостабильность ДМТ имеет очень большое значение. При длит-ом хранении расплава ДМТ с течением времени увеличивается КЧ, становится заметным пожелтение расплава. Поэтому для увеличения срока хран-я расплава ДМТ в него вводится спец-ые в-ва, оказывающие на расплав термостабилизирующее действие за счет блокирования каталитически активных центров, находящихся на поверхности стенок резервуаров хранения. Такими вещ-ми (присадками) явл-ся насыщенные одноатомные спирты состава С₁ – С₄, замещенные фенола С₆Н₅ОН, диалкилфосфиты НО – R – (ОR)₂ [Н₃РО₃]. При этом способность расплава ДМТ переэтерификации не уменьшается, особенно пригодны оказ-ся метиловый спирт в кол-ве 0,1 -1%(масс.),котор. с помощью насоса в потоке азота непрерывно барботируется через расплав ДМТ. Введение метанола позволяет хранить расплав ДМТ при 160 ^ОС в течение 7 суток, без существенного изменения качества. Также расплав ДМТ может гореть. При транспортировке ДМТ по трубам в циклоны пыль ДМТ может образовывать с воздухом взрыв. смесь, ДМТ хранится в мешках (25 -40 кг) с полиэтиленовым вкладышем.

Метанол поступает на проз-во в ж/д и авто цистернах, на которых обязательно есть две надписи: «яд», «огнеопасно». Метанол образует с воздухом взрыво- и пожароопосную смеси.