химический каталог




Хлористый водород и соляная кислота

Автор М.И.Левинский, А.Ф.Мазанко, И.Н.Новиков

влена на рис. 9-6.

Газообразные метанол и хлористый водород в соотношении 1,2:1 через смеситель 1 поступают в кожухотрубчатый реактор 2, "заполненный катализатором - активированным углем, пропитанным хлоридом цинка. В реакторе при 200-250 °С идет реакция образования хлорметана СН3С1. Дпя предотвращения образования побочного диметилового эфира применяют избыток HCI.

Полученный хпорметан охлаждается и поступает в абсорбционную колонну 3 дпя отмывки от хлористого водорода и спирта. После отмывки в скруббере 4 осушенный в колонне 5 хпорметан компримируется и поступает на ректификацию в колонну 7. На 1 т хлорметана расходуется 0,633 т метанола и 0,723 т хлористого водорода.

Дпя гидрохлорирования спиртов в жидкой фазе разработан универсальный способ. По этому способу растворяют 2 моль хлорида цинка в 2 моль соляной кислоты, прибавляют 1 моль спирта и кипятят в течение 3-4 ч. Затем смесь охлаждают, отделяют верхний спой, содержащий хлорид, добавляют равный объем концентрированной серной кислоты и кипятят в течение 30 мин. Затем отгоняют хлорид, промывают его водой, сушат в присутствии хлорида кальция и перегоняют.

СН3Щ—/-

Соляная

Вода Щелочь кислота

на 2v ]р> ГЬ

V

СН3С1

Соляная кислота

Серная кислота

Рис. 9-6. Технологическая схема получения хлористого метила гидрохлорированием метанола:

/ - смеситель; 2 - реактор; 3 - абсорбционная колонна; 4 — скруббер; 5 - колонна осушки; б -компрессор; 7 - ректификационная колонна.

140

Третичный бутиловый спирт реагирует с соляной кислотой при комнатной температуре в отсутствие катализатора с образованием трот—буТИПХЛОрИДа.

о\ -Монохлоргидрин получали в промышленном масштабе пропусканием газообразного хлористого водорода через спой глицерина при температуре 105-110 °С в присутствии ледяной уксусной кислоты. Так же без катализатора легко идет гидрохлорирование оксида этилена по реакции

CHj-^Hj + HCI —- сн2С1—СН2ОН

о

лежащей в основе промышленного метода получения хлорекса.

Гидрохлорирование простых эфиров проводят в более жестких условиях. Так, диметиловый эфир в условиях синтеза хлорметана из метанола получают по схеме:

2СН3—О—СН3 + 2НС1 —СН3С1 + сн3ОН

Большое препаративное значение имеет реакция взаимодействия хлористого водорода с альдегидами и со смесью альдегида и спирта, приводящая к получению хлорэфиров. А. М. Бутлеров показал, что безводный формальдегид реагирует с хлористым водородом по реакции:

2СН20 + 2HCI —*¦ 2СН2С1—О—СН2С1 + н20

Выхода ,а'-дихлорметилового эфира составляет 90-95%. Обычно рекомендуют пропускать хлористый водород через охлажденный раствор параформапьдегида в концентрированной серной кислоте. При этом в небольших количествах образуется и хпорметан. Если бы удалось увеличить выход побочного хлорметана, то эта реакция могла бы лечь в основу промышленного метода получения этого продукта взамен процесса хлорирования метана.

<*-Хлорэфиры легко получают по реакции Анри - Литтер-шайда

R— с(° + R'—ОН + HCI — R—СНС1—О—R' + Н20

которая проводится при насыщении хлористым водородом смеси альдегида и спирта, охлажденной до -5 °С. В промышленных условиях она используется при получении изопрена из изо-бутилена по схеме:

141

CHjO + CHgOH + HCI —*¦ ch3—O—CH2C1 + нго (сн3)2с=сн2 + CH3—O—CH2C1 ^S4-—- (CH3)2CC1—CH2—CH2—O—CH3 —> -CH2=C(CH3)—CH=CH2+ CH3OH + HCI

Получение неорганических продуктов

Соляная кислота и хлористый водород широко используются в реакциях нейтрализации, гидрохлорирования минерального сырья с получением хлоридов металлов. Так, хлорид кальция получают при нейтрализации кислых сточных вод известковым молоком.

В промышленном производстве товарного CaCl^ используются синтетическая соляная кислота и известковый камень: CaCOg + 2 HCI —СаС12 + Н20 + С02

Растворение известняка проводят в аппаратах, представляющих собой цилиндрические емкости, изготовленные из стали и футерованные кислотоупорным кирпичом по спою диабазовой плитки. Дробленый известняк загружают в емкость на решетку, под которую подается соляная кислота. Полученный раствор хлорида кальция очищают от примесей известковым молоком и подают на грануляцию.

Выделяющиеся газы очищают в санитарной колонне водой. Образующаяся 20%-ная (не менее) соляная кислота возвращается на стадию растворения. На 1 т CiCl 2 расходуется 2-2,5 т 30%-ной соляной кислоты.

При гидрохлорировании железа образуется хпорид железа. Реакция идет уже при 285 °С. Препаративно хпорид железа получают при 89 0-900 °С, пропуская через железные опилки хлористый водород со скоростью 200-250 см3/мин[272].

В последнее время промышленное значение приобретает способ получения безводного хлорида алюминия гидрохлорированием отходов алюминия. Основное преимущество метода по сравнению с методом хлорирования заключается в меньшем тепловом эффекте реакции [27 3].

Перспективным является также применение соляной кислоты для разложения алюмосиликатов при получении основных хлоридов алюминия, используемых для коагуляционной очистки сточных вод Г 27 4J.

142

Хпорид алюминия и оксихлориды алюминия можно получать непосредственным взаимодействием алюминия с газообразным хлористым водородом в среде апкипбензопов и соляной кислоты соответственно. В промышленных масштабах алюминиевая стружка взаимодействует с сухим хлористым водородом под споем апкипбензопа.

Хлорид алюминия растворяется в углеводороде, образующийся каталитический комплекс оседает на дно и предохраняется от воздействия влаги углеводородом.

При растворении алюминия в соляной кислоте получают ок-сихлорид алюминия высокой чистоты.

Хлористый водород как катализатор химического процесса

Многие реакции, описанные выше, идут не только в присутствии катализаторов гидрохлорирования, но и в их отсутствие. Каталитическим свойствам хлористого водорода обычно не уделяют должного внимания, хотя во многих процессах он проявляет каталитическую активность. Так, при изучении реакции гидрохлорирования ацетилена А. И. Гепьбштейном доказана каталитическая активность хлористого водорода, адсорбированного на поверхности угпя. Эта активность в условиях опыта пропорциональна величине адсорбции хлористого водорода. Различие в скоростях реакции на угле и сипикагепе при равной степени адсорбции хлористого водорода показывает влияние природы носителя на каталитическую активность хлористого водорода.

При так называемом некаталитическом гидрохлорировании непредельных соединений в жидкой фазе скорость гидрохлорирования находится в сложной зависимости от концентрации хлористого водорода и роль избыточного хлористого водорода не всегда определена.

Каталитические свойства хлористого водорода особенно заметно проявляются в процессе алкилирования бензола и его гомологов в присутствии хлорида алюминия. Исследование механизма алкилирования показало, что требуется обязательное присутствие хлористого водорода при образовании каталитического комплекса на стадии протонирования опефина. В цепом процесс можно представить в виде следующих реакций:

СН3—СН=СН^ + HCI + А1С13 —- [CgHj^AlClJ

[С3Н7]

страница 37
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Скачать книгу "Хлористый водород и соляная кислота" (1.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
сайт стальные скамейки
стеллажи архивные
бактерицидная секция wheil
аренда телевизоров в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.11.2017)