Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции Гора Анна Викторовна

Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции
<
Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гора Анна Викторовна. Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции : диссертация ... кандидата химических наук : 05.17.04. - Волгоград, 2005. - 155 с. : ил. РГБ ОД,

Содержание к диссертации

Введение

1 Жидкофазное окисление парафинов и хлорированных углеводородов и применение хлорсодержащих продуктов при переработке ПВХ 7

1.1 Некоторые особенности процесса жидкофазного окисления парафиновых углеводородов 7

1.2 Катализ процесса окисления солями металлов переменной валентности 15

1.3 Окисление хлорированных углеводородов 19

1.4 Хлорсодержащие пластификаторы для полимеров 23

1.5 Комплексные хлорсодержащие добавки для переработки поливинилхлорида 28

2 Обсуждение результатов. Исследование процесса каталитического окисления хлорпарафинов кислородом воздуха и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции 32

2.1 Изучение закономерностей каталитического процесса окисления хлорпарафинов кислородом воздуха 33

2.2 Установление математических зависимостей для управления технологическим процессом окисления хлорпарафинов 38

2.3 Изучение продуктов окисления хлорпарафинов 46

2.3.1 Изучение состава сырья процесса окисления хлорпарафинов 46

2.3.2 Изучение состава продуктов окисления хлорпарафина ХП-30 48

3 Поиск практического применения полученных продуктов 59

3.1 Получение пластификаторов на основе продуктов окисления хлорпарафинов 59

3.2 Испытание продуктов окисления хлорпарафинов в качестве пластификаторов ПВХ 63

3.3 Получение стабилизаторов для ПВХ на основе продуктов окисления хлорпарафинов 67

4 Экспериментальная часть 72

4.1 Физико-химические методы исследования и анализа, аппаратура 72

4.2 Исходные реагенты и растворители 72

4.3 Методика получения хлорированных высших карбоновых кислот 75

4.4 Методика проведения кинетических экспериментов 76

4.5 Методика получения эфиров хлорированных высших карбоновых кислот 87

4.6 Методики получения металлсодержащих стабилизаторов в среде хлорпарафинамарки ХП-30 88

4.7 Исследование хлорированных высших карбоновых кислот 90

4.8 Гидролиз хлорпарафина марки ХП-30 96

4.9 Синтез хлорированных высших карбоновых кислот 97

4.10 Приготовление ПВХ-композиций 100

4.11 Методы анализа, определения физико-механических показателей и испытаний ПВХ композиций 101

Выводы 108

Список использованной литературы ПО

Приложение 1 123

Приложение 2 147

Приложение 3 150

Приложение 4 153

Введение к работе

Актуальность темы. Объем производства хлорпарафинов составляет более 400 тыс. тонн в год и около 80 % их потребления составляют пластифицированные изделия на основе поливинилхлорида (ПВХ), где хлорпарафины являются составной частью пластифицирующей группы в сочетании со фталатными пластификаторами. Устойчивый рост выпуска пластифицированных изделий из ПВХ приводит к росту потребления пластификаторов. Хлорпарафины в качестве пластифицирующих компонентов, существенно снижают стоимость изделий из ПВХ, к тому же они менее токсичны (IV класс опасности), чем фталатные пластификаторы, например диоктилфталат (ДОФ) (II класс опасности), и придают изделиям из ПВХ ряд ценных свойств, например, пониженную горючесть, уменьшают выпотевание пластификатора, повышают ударопрочность изделий и т.д. Однако следует отметить, что хлорпарафины, являясь вторичными пластификаторами, плохо совмещаются с ПВХ и обычно применяются совместно с ДОФ, составляя 20-30% пластифицирующей композиции, что в свою очередь ограничивает их применение при переработке ПВХ. Можно было ожидать, что повышение совместимости модифицированных хлорпарафинов с ПВХ позволит уменьшить расход дорогих и более токсичных фталатных пластификаторов и соответственно увеличить использование хлорпарафинов в качестве пластификаторов. Известны и стабилизирующие системы на основе хлорпарафинов, поэтому создание новых стабилизаторов на основе модифицированных хлорпарафинов также позволит расширить область применения хлорпарафинов. Поэтому создание модифицированных хлорпарафинов, которые будут лучше совмещаться с ПВХ и частично обладать свойствами первичных пластификаторов, а также позволят получить на своей основе новые эффективные стабилизаторы, является актуальной задачей.

Цель работы. Изучение закономерностей процесса окисления промышленных хлорпарафинов до хлорированных высших карбоновых кислот и синтез на основе полученных продуктов эффективных пластификаторов и стабилизаторов для полимерных изделий из ПВХ.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи найти эффективный способ каталитического окисления промышленных хлорпарафинов в хлорированные высшие карбоновые кислоты кислородом воздуха, с использованием марганцевого катализатора;

найти закономерности каталитического процесса окисления хлорпарафинов в присутствии марганцевого катализатора и установить технологические параметры процесса, позволяющие управлять окислением различных марок промышленных хлорпарафинов с достижением требуемого кислотного числа;

получить на основе функционализированных хлорпарафинов сложные эфиры и соли, являющиеся соответственно эффективными пластифицирующими и стабилизирующими добавками для изделий из ПВХ.

Научная новизна. Изучен процесс жидкофазного каталитического окисления жидких промышленных хлорпарафинов кислородом воздуха в мягких условиях. Впервые окислением хлорпарафинов получены хлорированные высшие карбоновые кислоты. Предложена математическая зависимость для управления технологическим процессом окисления промышленных хлорпарфинов различных марок, в присутствии марганцевых солей органических кислот, позволяющая выбрать условия для получения смеси хлорированных высших карбоновых кислот с требуемым значением кислотного числа. Найдено, что управляющими параметрами являются степень хлорирования сырья и концентрация катализатора.

Практическая ценность. Разработан новый технологичный способ получения хлорированных высших карбоновых кислот из жидких промышленных хлорпарафинов. Показано, что сложные эфиры хлорированных высших карбоновых кислот являются высокоэффективными вторичными пластификаторами, а кальциевые и цинковые соли хлорированных высших карбоновых кислот в смесях с функционализированными хлорпарафинами являются эффективными термостабилизаторами при переработке ПВХ композиций.

Автор выражает благодарность к.т.н., доценту кафедры "Прикладная математика" ВолгГТУ Волчкову Валерию Матвеевичу за помощь в построении математической модели процесса окисления хлорпарафинов воздухом и интерпретации полученных данных.

Катализ процесса окисления солями металлов переменной валентности

При окислении углеводородов в качестве катализаторов обычно применяют органические соли кобальта, марганца, железа, меди, хрома, свинца, никеля. Перманганат калия, например, служит катализатором окисления парафина кислородом воздуха в производстве жирных кислот [15]. Катализаторы позволяют проводить окисление при более низкой температуре, т.е. в более мягких условиях, и таким образом уменьшают количество нежелательных продуктов глубокого окисления [14].

В реакциях окисления углеводородов механизм солевого катализа очень сложный. Ускоряя реакцию окисления, катализатор испытывает обратное воздействие продуктов окисления, что приводит к протеканию процесса в несколько последовательных стадий.

Каталитическое действие соединений металлов переменной валентности указывает на цепной характер окисления.

Изучение особенностей жидкофазного окисления углеводородов инициированного солями металлов, проведенное В.Г.Фрейдиным [80], показало, что период индукции при использовании двухвалентных металлов (Мп) значительно длиннее, чем при применении трехвалентных (Сг); период индукции увеличивается (в изученных пределах) с повышением содержания двухвалентного металла; спектры поглощения образующихся в индукционном периоде соединений металлов в высшем валентном состоянии соответствуют спектрам поглощения известных комплексных органических солей этих металлов; анализ стеарата кобальта, изменившегося в индукционном периоде окисления керосина, дает возможность приписать ему строение частично гидролизованного многоядерного комплексного соединения; присутствие спиртов ускоряет переход металлов в высшее валентное состояние [85].

Таким образом, в начале процесса окисления с участием двухвалентных ионов металлов переменной валентности замедление реакции объясняется обязательной последовательностью процессов: 1)первичного инициирования, необходимая продолжительность которого увеличивается в результате большой потребности в первичных продуктов окисления (гидроперекисей), участвующих в образовании комплекса; 2) реакции образования комплекса; 3) процесса разрушения комплекса с образованием ионов и радикалов-осколков комплекса, инициирующих развитую реакцию [80]. Было показано [14], что под действием кислорода эноляты металлов разлагаются, образуя две молекулы кислоты. Для практического использования катализатора большое значение имеет вопрос о стабильности жирных кислот в условиях технологического режима окисления. Тем не менее роль катализатора в процессе окисления высокомолекулярных жирных кислот выяснена недостаточно. Была изучена окисляемость фракций СЖК Сю- С и и Сп- С го При переменном температурном режиме и в присутствии 0,2% КМп04 кислоты С ю - С и окисляются незначительно, а кислоты С п - С го - с большими скоростями. Кислотное число водорастворимых кислот по мере протекания каталитического окисления непрерывно повышается. Это свидетельствует о том, что кислоты обогащаются низкомолекулярными веществами. Наиболее эффективно процесс окисления ускоряется некоторой оптимальной концентрацией Мп, равной 0,1%. Избыток КМпС 4 по сравнению с оптимальной концентрацией или увеличение доли щелочного металла в составе катализатора приводит к резкому уменьшению скорости процесса, в то время как один марганец влияет на скорость окисления гораздо слабее, чем в смеси с калием. Таким образом, основные ингибирующие функции в данном случае принадлежат, по-видимому, соединениям щелочного металла [14].

Воздействие катализатора на реакцию окисления проявляется тем отчетливее, чем ниже температура окисления. При невысокой температуре катализированное окисление намного быстрее некатализированного. С повышением температуры различие в скоростях уменьшается. Это связано с тем, что при достаточно высокой температуре цепной процесс окисления способен к быстрому развитию в отсутствие катализатора, а солевой катализатор выпадает в осадок на сравнительно неглубоких стадиях процесса вследствие накопления кислот и почти не участвует в реакции [14].

В промышленном производстве СЖК окисляют смесь (1:2) исходного парафина с возвратным, т. е. полученным после отделения продуктов реакции. Необходимое условие нормального протекания процесса - присутствие катализатора. Обычно используют окислы марганца, содержащие щелочь или перманганат калия в количестве 0,08-0,1% от веса загрузки, считая на марганец.

Реакция проходит при переменном температурном режиме 125-105С. Постепенное снижение температуры по мере накопления продуктов окисления предотвращает обогащение жирных кислот побочными веществами, уменьшает концентрацию полифункциональных соединений, оксикислот и т.п. Опытным путем было установлено, что окисление при более высокой постоянной температуре (125С), хотя и значительно сокращает время реакции, но отрицательно сказывается на качестве СЖК. Процесс окисления прерывается при достижении кислотного числа 70 [15].

Практическое осуществление окисления парафина связано с использованием в этой реакции перманганата калия в качестве катализатора. Изучение непосредственного взаимодействия КМ1Ю4 и МпОг с парафином затрудняется тем, что эти катализаторы на начальных стадиях реакции находятся в гетерогенном состоянии.

Экспериментальное изучение поведения КМпС 4 и МпОг в среде расплавленного парафина показало, что ни то, ни другое соединение без кислорода не взаимодействует с углеводородами [14].

Это свидетельствует о том, что реакция взаимодействия Мп с радикалами R02- конкурирует с реакцией продолжения цепи таким образом, что при уменьшении концентрации углеводорода до определенного значения наблюдается полное прекращение процесса окисления.

Установление математических зависимостей для управления технологическим процессом окисления хлорпарафинов

Хлорпарафины представляют собой сложные многокомпонентные смеси непостоянного состава, из-за чего изучение кинетики и механизма процесса окисления хлорпарафинов представляется затруднительным. Поэтому в данной работе мы ограничились разработкой математических зависимостей для управления значением кислотного числа в процессе окисления хлорпарафинов.

Наши исследования показали, что за одинаковое время процесса окисления (20 часов), при температуре 107-108С, мольном расходе воздуха 15 10 моль/ м ч, хлорпарафины с различной степенью хлорирования (ХП-250, ХП-30, ХП-470, ХП-520) дают различные значения кислотного числа. Причем, чем больше степень хлорирования хлорпарафина, тем больше получаемое значение К.Ч. [107,109].

Таким образом, экспериментальные данные показывают, что результирующее К.Ч. зависит не только от концентрации катализатора, как показано нами раньше (рисунок 2.2), но и от степени хлорирования сырья, и, следовательно, для процесса окисления хлорпарафинов управляющими параметрами могут быть концентрация катализатора и степень хлорирования сырья.

В связи с этим представлялось интересным установить зависимость результирующего кислотного числа от исходных параметров: степени хлорирования сырья (псі) и концентрации катализатора (СкО:

Зависимость средней скорости накопления кислотного числа от степени хлорирования исходного хлорпарафина

Графики представленные на рисунке 2.8 показывают, что при постоянной концентрации катализатора средняя скорость накопления кислотного числа линейно зависит от степени хлорирования сырья и возрастает с ее увеличением.

Для установления зависимости К.Ч. от управляющих параметров в процессе окисления хлорпарафинов кислородом воздуха был проведен статистический анализ полученных результатов. Анализ проводился с помощью статистического пакета прикладной программы для ЭВМ DataFit 8.0.(см. приложение 1). Результаты показаны на рисунке 2.9 Рисунок 2.9 - Зависимость средней скорости накопления кислотного числа от концентрации катализатора Oct и степени хлорирования сырья Псь

В результате зависимость кислотного числа от исходных параметров может быть представлена в виде: которая и является управляющей, и позволяет рассчитать кислотное число, задавая исходные концентрацию катализатора и степень хлорирования хлорпарафина. Поскольку кислотное число зависит от концентрации катализатора и скорости накопления кислотного числа во времени, которая в свою очередь также зависит от концентрации катализатора, то само результирующее значение кислотного числа зависит от концентрации катализатора во второй степени [115].

Для проверки адекватности полученной математической зависимости эксперименту был поставлен дополнительный независимый эксперимент по окислению хлорпарафина марки ХП-40.Эксперименты по окислению этого хлорпарафина, при подготовке данных для математической обработки не проводились. Для эксперимента на адекватность было выбрано значение Скі отличное от тех, что использовались при обработке данных. Предварительно по предложенной математической зависимости было рассчитано К.Ч. (степень хлорирования сырья псі = 40%(масс), концентрации катализатора Оа =5%(масс.)). Рассчитанное значение кислотного числа составило К.Ч.= 10,4 мг КОН/г (расчет приведен в экспериментальной части).

Испытание продуктов окисления хлорпарафинов в качестве пластификаторов ПВХ

Этиловые и бутиловые эфиры хлорированных высших карбоновых кислот в растворе хлорпарафина ХП-30 были испытаны в качестве пластификаторов ПВХ в процессе его переработки. Изучение проводилось в модельных композициях (см. таблицу 3.4). В качестве контроля использовался главный рецептурный промышленный пластификатор ДОФ в количестве 100 м.ч. Целью испытаний было изучение пластифицирующего действия растворов эфиров хлорированных высших карбоновых кислот в ХП-30 на ПВХ - композицию.

Смешение поливинилхлорида проводили в смесителе "СРК-3-1" при температуре 80 - 85С. Продолжительность смешения 50 - 55 минут. ПВХ-композиции, приведенные в таблице 3.4. были переработаны на лабораторном экструдере "Brabender" в следующих режимах: температура 180 - 190С, частота вращения шнека 60 об/мин, скорость экструзии 3,6-4 г/мин. Полученные ПВХ-композиции испытывали по физико-механическим показателям, позволяющим судить о пластифицирующем действии новых добавок.

В результате испытаний получены данные представленные в таблице 3.5. Как видно из таблицы 3.5 полученные продукты - растворы эфиров хлорированных высших карбоновых кислот в оксидате хлорпарафина марки ХП - 30, обладают выраженным пластифицирующим действием и, очевидно, образуют синергические смеси с ДОФ по пластификации, они могут заменять до 50% ДОФ при переработке композиции на основе ПВХ без изменения эксплуатационных характеристик.

Из таблиц 3.5 и 3.6 видно, что при применении смеси экспериментальных пластификаторов с ДОФ в соотношении 50:50 индекс текучести расплава - характеристика напрямую связанная с пластификацией ПВХ - для раствора бутилового эфира находится на уровне чистого ДОФ, а для раствора этилового эфира несколько выше, чем для чистого ДОФ.

Показатели условной прочности и относительного удлинения для экспериментальных композиций ПВХ соответствуют показателям контрольной ПВХ-композиции, приготовленной с использование чистого ДОФ.

Специально было проведено сравнение композиции бутилового эфира ВЖХК в растворе ХП-30 с чистым исходным хлорпарафином. В одинаковых условиях, на лабораторном экструдере "Brabender", измеряли скорость выхода жгута. Оказалось, что смесь ДОФ: хлорпарафин ХП-30 в соотношении 50:50 уменьшает скорость выхода жгута на 51%, в то время как экспериментальная композиция, содержащая бутиловый эфир хлорированных высших карбоновых кислот уменьшает скорость выхода жгута на 35%.Это свидетельствует об увеличении пластифицирующего действия раствора бутилового эфира хлорированных высших карбоновых кислот в хлорпарафине ХП-30 по сравнению с исходным хлорпарафином. Полученные результаты свидетельствуют о том, что синтезированные продукты обладают пластифицирующим действием и, очевидно, дают синергические по пластификации смеси с диоктилфталатом [110,118].

В литературе описаны комплексные пластифицирующие и стабилизирующие композиции на основе хлорпарафинов для переработки ПВХ [36,104]. Их готовят с использованием СЖК или индивидуальных жирных кислот и хлорпарафинов.

Окисление хлорпарафинов, разработанное нами, позволяет получать готовую сырьевую смесь для приготовления комплексной добавки, имеющую в своем составе хлорированные высшие карбоновые кислоты в хлорпарафине. Описанные в литературе комплексные добавки содержат кальциевые и цинковые соли карбоновых кислот. Представлялось интересным синтезировать добавки, содержащие кальциевые и цинковые соли хлорированных высших карбоновых кислот и испытать их стабилизирующее действие.

Было осуществлено взаимодействие хлорированных высших карбоновых кислот в среде хлорпарафинов с оксидами и гидроксидами металлов. Предыдущие исследования показали, что наиболее эффективными стабилизаторами для ПВХ являются кальциевые и цинковые соли, поэтому для исследования были использованы гидроксид кальция и оксид цинка.

Получение кальциевых солей осуществляли следующим образом: к раствору хлорированных высших карбоновых кислот в хлорпарафине ХП-30 или ХП-250 добавляли при перемешивании гидроксид кальция и нагревали с отгонкой воды в течение часа: ХП-ЪОХХП-250)

Кальциевые и цинковые соли хлорированных высших карбоновых кислот, приготовленные по предложенной нами методике представляют собой суспензии в хлорпарафине (ХП-30, ХП-250) с содержанием основного вещества около 10%.

Эти суспензии были испытаны в качестве добавок к ПВХ в процессе его переработки. Для изучения термостабилизирующего действия добавок были изготовлены образцы ПВХ пластикатов по следующим модельным рецептурам (см. таблицу 3.7). В качестве контроля использовался промышленный стабилизатор стеарат кальция [Кальций стеариновокислый. ТУ 6-09-41-04-87.] в количестве 1 масс.части.

В результате испытаний установлено, что кальциевые и цинковые соли хлорированных высших карбоновых кислот в хлорпарафинах ХП-30 и ХП-250 проявляют термостабилизирующее действие на ПВХ, сравнимое с действием рецептурного стабилизатора стеарата кальция. При этом результаты испытаний показывают, что комплексные добавки обладают более выраженным термостабилизирующим действием на ПВХ, т.к. собственно смесь стабилизирующих солей применяется в данных рецептурах при значительном разбавлении. Проявление стабилизирующего действия при значительных разбавлениях мы относим на проявление синергического действия различных солей, образующихся при синтезе из смеси хлорированных высших карбоновых кислот [117]. Как известно [36], незначительные по количеству примеси различных кальциевых солей могут существенно усиливать термостабилизирующее действие композиции. Состав хлорированных высших карбоновых кислот позволяет утверждать, что образуются сложные смеси солей карбоновых и хлорированных высших карбоновых кислот. Проявление термостабилизирующего действия смесью цинковых солей хлорированных высших карбоновых кислот можно отнести за счет удачного сочетания цинковых солей, иначе цинковые соли могли катализировать терморазложение ПВХ.

Методика получения хлорированных высших карбоновых кислот

Окисление хлорпарафина проводили на установке, изображённой на рисунке 2.1, которая состоит из стеклянного термостатируемого реактора барботажного типа поз.6, объемом 400 мл, dBHyTp.= 40мм, соотношение высоты к диаметру I:d=l0:l. В нижней части реактор снабжен пористой стеклянной перегородкой для лучшего диспергирования воздуха. Постоянная заданная температура поддерживается подачей теплоносителя в рубашку реактора из жидкостного термостата (Марка NBE Ger № 244448). Воздух, с заданным расходом, подается в нижнюю часть реактора, под распределительную перегородку, из баллона. Для окисления используется сжатый воздух из баллона (ГОСТ 949-73). Система регулируемой подачи воздуха включает: редуктор поз.2 с регулировкой расхода воздуха (А-90-КР1-М), ресивер поз.З объемом 10 л для устранения непостоянства подачи воздуха, трёхходовой кран поз.4 для включения подачи воздуха и сообщения системы с атмосферой, расходомер уточняющий поз.5. Реактор снабжен пробоотборником поз.7 и обратным холодильником поз.8 охлаждаемым водопроводной водой. Для улавливания легколетучих конденсирующихся примесей установка снабжена низкотемпературной ловушкой, помещенной в сосуд Дьюара с теплоносителем, охлажденным до заданной температуры.

В реактор установки, описанной в п.4.3.1 загружают 200 г ХП-30, 1,3 г стеариновой кислоты, 1,5 г уксусной кислоты, 0,05 г перманганата калия, что соответствует 4% масс, в расчете на реакционную массу (количество Мп составляет 8-10"5%) растворенного в 7,5 г дистиллированной воды, и пропускают воздух с расходом 1,2 л/мин, что соответствует 15 103моль/м3ч. Процесс проходит в пенном режиме. Первые 2 часа температуру реакционной массы поддерживают в интервале 124-125С, затем температуру снижают и ведут процесс в интервале 107-108С. Отбирают пробы в момент начала процесса, затем через 2 часа и далее через каждые 5 часов. Определяют значение кислотного числа по методике п.4.11.1 [27]. Результаты опыта приведены в таблице 4.5

В реактор установки, описанной в п.4.3.1 загружают 200 г ХП-30, 2,0 г стеариновой кислоты, 2,3 г уксусной кислоты, 0,075 г перманганата калия, что соответствует 6% масс, в расчете на реакционную массу (количество Мп составляет 1-10-4%) растворенного в 11,3 г дистиллированной воды, и пропускают воздух с расходом 1,2 л/мин, что соответствует 15 103моль/м3ч. Процесс проходит в пенном режиме. Первые 2 часа температуру реакционной массы поддерживают в интервале 124-125С, затем температуру снижают и ведут процесс в интервале 107-108С. Отбирают пробы в момент начала процесса, затем через 2 часа и далее через каждые 5 часов. Определяют значение кислотного числа по методике п.4.11.1 [27]. Результаты опыта приведены в таблице 4.6. Таблица 4.6 - Изменение кислотного числа во времени при окислении хлорпарафина ХП- Время, ч 0 1 2 5 10 12,5 15 20 25 30 К.Ч.,мгКОН/гв-ва 1,7 и 2,3 3,2 6,2 8,5 11,5 13,0 13,0 13,0 4.4.3 Окисление хлорпарафина ХП-30 (изучение влияния количества катализатора на процесс окисления, катализатор -8% масс.)

В реактор установки, описанной в п.4.3.1 загружают 200 г ХП-30, 2,6 г стеариновой кислоты, 3,0 г уксусной кислоты, 0,1 г перманганата калия, что соответствует 8% масс, в расчете на реакционную массу (количество Мп составляет 2-10-4%) растворенного в 15г дистиллированной воды, и пропускают воздух с расходом 1,2 л/мин, что соответствует 15 10 моль/м ч. Процесс проходит в пенном режиме. Первые 2 часа температуру реакционной массы поддерживают в интервале 124-125С, затем температуру снижают и ведут процесс в интервале 107-108С. Отбирают пробы в момент начала процесса, затем через 2 часа и далее через каждые 5 часов. Определяют значение кислотного числа по методике п.4.11.1 [27]. Результаты опыта приведены в таблице 4.7.Для определения количества летучих веществ абгазы пропускали через ловушку, охлажденную до (-70 С), взвешивали сразу. Масса летучих веществ составила 4,3 г. Для определения количества хлористого водорода в абгазах, последние пропускали через ловушку, охлажденную до (-70 С), затем через склянки Дрекселя, заполненные водным раствором едкого натра 0,05н концентрации.

ИК- спектры хлорпарафина ХП-30 и оксидата хлорпарафина ХП-30 приведены на рисунках 4.1,4.2.

В реактор установки, описанной в п.4.3.1 загружают 200 г ХП-30, 3,2 г стеариновой кислоты, 3,7 г уксусной кислоты, 0,175 г перманганата калия, что соответствует 10% масс, в расчете на реакционную массу (количество Мп составляет 3-10-4%) растворенного в 18,0 г дистиллированной воды, и пропускают воздух с расходом 1,2 л/мин, что соответствует 15 10 моль/м ч. Процесс проходит в пенном режиме. Первые 2 часа температуру реакционной массы поддерживают в интервале 124-125С, затем температуру снижают и ведут процесс в интервале 107-108С. Отбирают пробы в момент начала процесса, затем через 2 часа и далее через каждые 5 часов. Определяют значение кислотного числа по методике п.4.11.1 [27]. Результаты опыта приведены в таблице 4.8.

В реактор установки, описанной в п.4.3.1 загружают 200 г ХП-520, 2,6 г стеариновой кислоты, 3,0 г уксусной кислоты, 0,1 г перманганати калия, что соответствует 8% масс, в расчете на реакционную массу (количество Мп составляет 2-10 %) растворенного в 15г дистиллированной воды, и пропускают воздух с расходом 1,2 л/мин, что соответствует 15 103моль/м3ч. Процесс проходит в пенном режиме. Первые 2 часа температуру реакционной массы поддерживают в интервале 124-125С, затем температуру снижают и ведут процесс в интервале 107-108С. Отбирают пробы в момент начала процесса, затем через 2 часа и далее через каждые 5 часов.

В реактор установки, описанной в п.4.3.1 загружают 200 г ХП-520, 2,6 г стеариновой кислоты, 3,0 г уксусной кислоты, 0,1 г перманганата калия, что соответствует 8% масс, в расчете на реакционную массу (количество Мп составляет 2-10-4%) растворенного в 15г дистиллированной воды, и пропускают воздух с расходом 1,2 л/мин, что соответствует 15 10 моль/м ч. Процесс проходит в пенном режиме. Первые 2 часа температуру реакционной массы поддерживают в интервале 124-125С, затем температуру снижают и ведут процесс в интервале 107-108С. Отбирают пробы в момент начала процесса, затем через 2 часа и далее через каждые 5 часов.

Похожие диссертации на Каталитическое окисление хлорпарафинов в присутствии солей марганца и использование полученных продуктов в качестве добавок в поливинилхлоридные композиции