Читайте также:
|
Но процесс на этом не кончается: предстоит еще одна технологическая операция - очистка продукта. От чистоты капролактама зависят все важнейшие свойства будущего капронового волокна - прочность, способность к ровному окрашиванию, стойкость на свету. Количество примесей не должно превышать 1 часть на 100 тыс. частей капролактама. Чтобы добиться такой высокой очистки, приходится ставить специальные установки, где капролактам подвергается экстракции, т. е. извлечению. Капролактам получается при перегруппировке оксима в виде водного раствора; если добавить в этот раствор бензол, капролактам растворится в нем, а примеси останутся в воде. Экстракция много проще ректификации, поскольку она не требует нагревания, а идет при нормальной температуре. Тем не менее, аппараты для экстракции - это колонны диаметром 1,5 м и высотой 15 м! Обычно на заводе таких экстракторов два. В одном капролактам извлекают бензолом из водного раствора, в другом - водой из бензола. Делается это, во-первых, чтобы освободиться от органических примесей, которые могли перейти в бензол вместе с капролактамом, обратно в воду они уже не перейдут; а во-вторых, чтобы легче было получить готовый продукт - из водного раствора его можно получить выпариванием.
В конце концов образуется расплав капролактама с температурой плавления 68-69° С. Расплав нагревают примерно до 90° С и в таком виде заливают в цистерны с тепловой изоляцией. Если теплоизоляция достаточно тщательно сделана, капролактам не затвердевает за те 7-8 суток, что он находится в пути к потребителям, к заводам, на которых он превратится в ценные предметы массового потребления: в капроновые ткани или чулки, сети или канаты, брезент или корд для покрышек авиационных или автомобильных колес и многие другие изделия.
Конечно, можно охладить капролактам, измельчить его и везти к потребителю в виде порошка или гранул. Так, кстати, и делают, когда отсылают его на экспорт в другие страны, - расстояние в этом случае велико и расплав застыл бы по дороге. Но там, где можно, лучше иметь расплав, потому что на заводах, изготовляющих капроновые изделия, капрон получают именно из расплавленного капролактама.
Теплоизоляция на химических предприятиях вообще имеет большое значение. Почти все аппараты стоят прямо под открытым небом, зимы у нас в стране холодные, а химические процессы требуют строго определенной температуры. Кроме того, аппараты и цехи расположены далеко друг от друга, и вещества транспортируются по трубам, поэтому приходится заботиться и о теплоизоляции трубопроводов. Обычно теплоизоляцию делают из шлаковой ваты или стекловолокна, сверху закрывают ее жестким кожухом. Кожух разъемный, чтобы можно было легко отремонтировать в случае необходимости поврежденный участок аппарата или трубопровода.
3. Производство серной кислоты
Вез серной кислоты в наши дни не может обойтись ни одна отрасль промышленности. Огромные количества серной кислоты применяются в производстве удобрений, при очистке нефти, для обработки кожи и, как мы видели, при получении капролактама.
Особенность производства серной кислоты - это применение аппаратов большой производительности. Для выработки миллионов тонн серной кислоты, необходимой нашей стране, применяют аппараты, перерабатывающие до 500 т сырья в сутки, а это не меньше 10 вагонов. А сейчас разрабатываются проекты аппаратов в 2 и 3 раза более мощных.
Сырьем в производстве серной кислоты служат природные соединения, в которых атомы серы связаны с железом, цинком или другими элементами. Природное сырье после отделения от ненужной породы размалывают и подают на сжигание. В случае применения серного колчедана при сжигании образуется сернистый ангидрид и окись железа:
Сернистый ангидрид получают при температуре 450-550°С в печах, выложенных изнутри огнеупорным кирпичом. В печь вдувают раздробленный колчедан и нагретый воздух, а полученный сернистый ангидрид охлаждают и очищают от примесей.
Образующаяся при реакции окись железа не является пустым балластом, ее непрерывно выгружают из печи и отправляют на металлургический завод для выплавки чугуна.
Сернистый ангидрид получается также в виде побочного продукта - например, при выплавке меди из серного колчедана. Отходящие сернистые газы улавливают, чтобы они не отравляли окрестности, и направляют их на дальнейшую переработку.
Тепло горячего сернистого газа используется для испарения воды и получения пара, обогревающего другие аппараты этого производства. Количество пара, получаемого от одной печи даже среднего размера,- 10 т/ч.
На следующей стадии производства сернистый ангидрид подвергают повторному окислению для получения серного ангидрида. Эта реакция идет при температуре 440° С только в присутствии катализаторов, изготовленных на основе платины или ванадия, по уравнению:
Смесь сернистого газа и воздуха подается в реактор, где на нескольких решетчатых полках расположен катализатор.
На последней стадии проводится поглощение серного ангидрида водой по реакции:
Взаимодействие проводится в аппарате, напоминающем внешне башню. Чтобы улучшить контакт между газом и стекающей сверху водой, башню заполняют насадками в виде небольших колец различной формы. Серная кислота собирается в нижней части аппарата и откачивается насосом в емкости склада готовой продукции.
Потребителям - заводам, которые производят удобрения, очищают нефть, выделывают кожу, и многим, многим другим - серную кислоту привозят по железной дороге в цистернах из нержавеющей стали.
Дата добавления: 2015-08-10; просмотров: 39 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Схема производства капролактама. | | | ВВЕДЕНИЕ |