химический каталог




Карбонильное железо

Автор В.Л.Волков, В.Г.Сыркин, И.С.Толмасский

ат ч газа, лЗ/ч

119 10 10,0 1,6

119 10 8,0 3,6

119 10 5,0 8,0

144 25 5,0 2,0

144 25 4,5 4,0

173 50 3,3 3,6

173 50 2,1 8,6

Имеются отрывочные сведения о работах в этой области группы немецких исследователей по руководством Шлехта [59].

В последнее время Н. Ф. Михайловой совместно с А. Я. Кипнисом и А. А. Равделем было проведено изучение кинетики процессов синтеза тетракарбонила никеля и пентакарбонила железа [60]. В этой работе был исполь-

45

зован так называемый безградиентный метод получения кинетических характеристик, основанный на применении режимов, при которых в реакторе практически отсутствуют перепады концентраций, температур и скоростей. Это достигается интенсивным перемешиванем реакционной смеси при непрерывном введении в нее исходных веществ и выведении продуктов реакции. При этом скорости ввода и вывода продуктов устанавливают значительно меньшими, чем скорость перемешивания смеси [61, 62].

Схема установки для изучения кинетики синтеза пентакарбонила железа, применявшаяся Н. Ф. Михайловой, изображена на рис. 12. Как видно из схемы, при проведении исследования большое значение уделялось очистке газов от кислорода, влаги и механических примесей, для чего были предусмотрены соответствующие очистительные устройства.

Трудность изучения кинетики синтеза Fe(CO)6 заключается в легкой окисляемости исходного железосодержащего материала, в качестве которого применялось железо Армко в виде стружек и реактивное восстановленное железо ч. д. а. в виде порошка. Поэтому перед непосредственным проведением опытов окислы железа с поверх-

Рис. 12. Принципиальная схема установки для изучения кинетики синтеза пентакарбонила железа:

/ — циркуляционный насос; 2 — сосуды с активированным углем {счистка газа от масла); 3 — сосуды с активированным углем, насыщенным карбонилом (для поддержания постоянной концентрации); 4 — сосуды с медью (очистка СО от кислорода); 5 — сосуды со щелочью (очистка СО от кипящих газов); 6 — влагоотделитель с силикагелем; 7—реактор; 8 — холодильник; 9—фильтр; 10 — печь

46

ности сырья удаляли путем обработки его водородом при 450 °С в течение 4 ч. Предварительно были также установлены независимость скорости реакции синтеза от скорости потока и отсутствие для нее индукционного периода. Концентрацию Fe(CO)5 в исходном газе поддерживали равной 0,002% (объемн.), существенно ниже равновесной величины. Результаты исследования Н. Ф. Михайловой [60] приведены в табл. 12 и на рис. 13.

В табл. 13 приведена сводка основных кинетических характеристик процесса синтеза Fe(CO)5, вычисленных по данным табл. 12 и рис. 13.

Некоторые расхождения в значениях кинетических параметров, приведенных в табл. 13 для двух типов сырья,

Таблица 12

Влияние условий карбонилироваиия на скорость процесса синтеза

Давление, ат Температура, °С Извлечение карбонила, %/ч из железа Армко из железа ч. д. а.

50 100 0,036

50 100 0,0.^8 —

50 150 0,160 0,86

50 150 — 0,65

50 200 0,390 —

50 200 0,280 —

100 100 0,420

100 150 — 1,250

100 150 — 1,600

100 200 — 3,980

150 100 0,090 —

150 100 0,170 —

200 100 0,160 —

50 75 700 725 750 Давление, ат

Рис. 13. Кинетика синтеза пентакарбонила железа, по Н. Ф. Михайловой:

/ — полулогарифмическая зависимость превращения и давления для железа Армко (при 100 °С); 2—то же, для железа ч. д. а. (при 150 °С)

47

Таблица 13

Основные кинетические характеристики синтеза пентакарбонила железа

Показатели Железо Армко Железо ч. д. а.

Порядок реакции при температуре, °С: 0,96±0,30 0,96 + 0,30

Энергия активации, кал/моль, при давле-

нии, ат: 6500 ±1600 8000 + 700

Логарифм энергии активации при давле-

нии, ат: 4,28±0,33 2,53 + 0,79

по-видимому, определяются не различием их состава, а влиянием таких факторов, как состояние поверхности, дисперсность и т. п. Поэтому при практическом осуществлении синтеза пентакарбонила железа особое внимание необходимо уделять качеству исходного железосодержащего сырья, определяемому его химической активностью в процессе.

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПОЛУЧЕНИЕ \\ ПЕНТАКАРБОНИЛА ЖЕЛЕЗА г

Получение пентакарбонила железа, основанное на синтезе его из элементарного железа и окиси углерода, является первой фазой карбонил-процесса, в которой доступное и дешевое железосодержащее сырье обрабатывается технической окисью углерода, образуя полупродукт производства — карбонил. В соответствии с общими принципами осуществления карбонил-процесса синтез пентакарбонила железа производится обычно при высоком давлении окиси углерода (до 200 ат) и при относительно низких температурах (180—200 °С). При этом в процессе синтеза карбонила осуществляется достаточно глубокая очистка исходного железа, заключенного в железосодержащем сырье, от большинства примесных элементов, которые не образуют в условиях процесса летучих карбонилов. Получаемый прн синтезе технический пентакарбонил является, таким образом, достаточно чистым химическим соединением, содержащим лишь следы некоторых элементов, сопутствующих железу. По этой причине пентакарбонил железа представляет собой наиболее подходящий исходный продукт для получения из него во второй фазе карбонил-процесса в сочетании с последующей термообработкой особо чистого железа классов В-3—В-5. Кроме того, как отмечалось выше, пентакарбонил железа постепенно начинает приобретать самостоятельное значение в ряде отраслей техники.

1 Типы железосодержащего сырья

При промышленном получении пентакарбонила железа в качестве железосодержащего сырья используют обычно следующие материалы:

4-2289-

49

а) губчатое железо;

б) железный штейн (сплав железа с серой);

в) гранулированное железо;

г) некоторые окисные природные руды железа. Губчатое железо, используемое преимущественно в

Советском Союзе, представляет собой продукт восстановления технических окислов железа (например, окалины)

страница 12
< 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 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

Скачать книгу "Карбонильное железо" (2.52Mb)


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

 

 

Реклама
Рекомендуем фирму Ренесанс - лс-05 лестница - надежно и доступно!
банкетка усиленная 2000 мм краснодар
клоп-2(60) вт
прикольные наклейки

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
(26.09.2017)