Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В связи с разработкой и внедрением в промышленность процессов химического никелирования, кобадьтирования, меднения, в которых для покрытия металлических поверхностей используются восстановительные свойства гипофосфитов, последние приобрели значение промышленных продуктов, в то время как прежде их применение ограничивалось лишь областью фармацевтики.
Известен способ получения гипофосфита натрия (ГПФма) взаимодействием желтого фосфора с суспензией из гидроксидов натрия (NaQH) и кальция (Ca(OH)g), для которого экспериментально были определены мольные соотношения реагентов P:Na0H:Ca(0H)2-l:1.2:0,6. При данных мольных соотношениях получаемый гкпофосфит натрия удовлетворял предъявляемым к нему требованиям по выходу и качеству.
Существующий способ получения гипофосфита натрия из фосфорного шлама (отхода производства желтого фосфора) и суспензии из МаОК и Са(0Н)г предполагает использование фосфорных шламов с'содержанием фосфора 30 - 50, которые по своей реакционной способности близки к желтому фосфору. Поэтому в данной технологии используются мольные соотношения реагентов, определенные для желтого фосфора.
Способа получения гипофосфита натрия из фосфорных шламов с содержанием фосфора более БОХ ранее не существовало, а применение известной технологии приводило к получению гипофосфита натрия низкого качества (примесь фосфита натрия (Фна) в основном продукте больше 1) и с выходом (рассчитанным по отношению к первоначальному количеству фосфора в шламе) до 16%. Поэтому задача разработки способа получения гипофосфита натрия с требуемым качеством и выходом из фосфорных шламов, содержащих фосфор более 50~, является актуальной проблемой.
Работа выполнена в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ АН СССР по направлению Теоретические основы химической технологии, разделы 2.27.2.12.10; 2.27.2.12.11;' 2.27.6.1.4 и договором 7.1-2-92 с ГО "ХИМПРОМ" г.Джамбула.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Проведениз экспериментальных исследований процессов синтеза н кристаллизации гипофосфита натркл.
Создание математических моделей процессов синтеза и кристал
лизации гипофосфита натрия. с
Проведение расчетов по математическим моделям процесса получения гипофосфита натрия для фосфорных шламов с различным содержанием фосфора.
я Сравнение и выбор способов производства гипофосфита натрия из различного сырья.
С использованием методов математического моделирования и оптимизации определение условий увеличения выхода гипофосфита натрия и получения гипофосфита натрия, соответствующего маркам "ч" и "чда".
Разработанную технологию получения гипофосфита натрия из фосфорных шламов с содержанием фосфора более 50Z внедрить на ПО "Химпром" г.Джамбула.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Проведено систематическое исследование синтеза гипофосфита натрия из фосфорных шламов.
Обнаружено существование двойной соли Г)аСа(НгР02)э как промежуточного продукта при синтезе гипофосфита натрия.
Выявлено влияние значений рН реакционной среды на протекание реакций синтеза гипофосфита натрия.
Разработаны математические модели стадий синтеза и кристаллизации гипофосфита с учетом сокристаллизации примеси фосфита натрия.
Определены кинетические константы стадии синтеза, спорости роста и образования кристаллов, константа сокристаллизации.
Выявлено влияние неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) фосфолов на выход основного продукта реакции .
Разработан оптимальный режим синтеза и кристаллизации процесса получения гипофосфита натрия из фосфорных шламов и суспензии из NaOH и Са(0Н)2.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Разработанный режим получения гипофосфита натрия внедрен на Джамбульском ПО "Химпром", что дало экономический эффект 16 млн.руб. в ценах 1992 года.
Предложенный технологический режим защищен 4-мя авторскими свидетельствами.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты и выводы диссертационной работы докладывались и обсуждались на 5 и 6 Московских конференциях молодых ученых и студентов по химии и химической технологии (Москва 1991, 1992 г.г.), на первой международной конференции
'Нанотехнология, наноэлектроника и криозлектрони'ка" ("ННК - 92", :3-24 июня 1992 г., Барнаул ). а также изложены в авторских свиде-ельствах: 1) России по заявке N 92-001205/26-047139, на которую вдано положительное решение от 15.04.93; 2) Казахстана по заявке*//?^ , на которую выдано положительное решение от ; 3) России по заявке 1 92001218/26-047138, на которую выдано положительное решение от 15.04.93; 4) Казахстана по заявке ,на которую выдано положительное зешение от
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора состояния проблемы (гл.1), результатов экспериментальных исследований процессов синтезов гипофосфита натрия и гипофосфита кальция, кристаллизации гипофосфита натрия (гл.2), эписания магематичесгак моделей синтеза (гл.З) и кристаллизации гипофосфита натрия (гл.4), оптимизации процесса получения гипофосфита натрия (гл.5), общих выводов и библиографического описания литературных источников. sfo-f
Работа изложена на '. тгг страницах машинописного текста и
включает .. я А .рисунков,...-? у... таблиц и приложение. Список используемой литературы содержит .. ґіА. наименований.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опублшсовано 6 научных трудов