Файл: Андрианов К.А. Технология элементоорганических мономеров и полимеров учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 192
Скачиваний: 6
346 |
|
Гл. |
19. |
Фосфорорганические |
соединения |
|
|
|
|
|||
Принципиальная |
технологическая |
схема |
п р о и з в о д с т в а |
|||||||||
X л о р а л я |
приведена |
на рис. 129. Хлораль получают в |
агрегатах |
|||||||||
непрерывного |
действия, |
состоящих |
из |
барботажной |
колонны |
1 |
||||||
и форхлоратора 2 |
(для предварительного |
хлорирования |
этилового |
|||||||||
Отходящие |
газы |
|
спирта). |
Форхл оратор пред |
||||||||
|
ставляет |
собой |
стальной |
ап |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
парат, футерованный изнутри |
|||||||
|
|
|
|
Гізы на |
кислотоупорными |
плитками. |
||||||
|
|
|
|
очистпу |
Барботажная |
колонна, |
по |
|||||
|
|
|
|
|
объему более чем вдвое пре |
|||||||
|
|
|
|
|
вышающая форхлоратор, фу |
|||||||
|
|
|
|
|
терована |
|
изнутри |
двумя |
||||
|
|
|
|
|
слоями |
диабазовой |
плитки, |
|||||
|
|
|
|
|
заполнена |
кольцами |
Рашига |
|||||
|
|
|
|
|
и |
снабжена |
охлаждающей |
|||||
|
|
|
|
|
рубашкой. |
Этиловый |
спирт |
|||||
|
|
|
|
|
|
H2 SO4 |
|
|
вода |
|
|
|
|
Хлором |
Рис. 129. Схема производства хлораля: |
Рис. 130. Схема |
разгонки хло- |
|
1 — б а р б о т а ж н а я к о л о н н а ; 2 — ф о р х л о р а т о р ; 3, |
раля-сырца: |
|
|
•5 — г р а ф и т о в ы е х о л о д и л ь н и к и ; 4 — с е п а р а т о р ы . |
1 — м е р н и к ; 2 — х о л о д и л ь н и к ; 3 — |
||
|
о т г о н н ы й к у б ; 4 — ф а з о р а з д е л и т е л ь ; |
||
|
S — с к р у б б е р ; 6,7 |
— |
с б о р н и к и . |
подают в нижнюю часть форхлоратора, а газообразный |
хлор, на |
||
гретый до 50—80 °С, — в нижнюю часть барботажной |
колонны. |
В форхлораторе постоянно поддерживают температуру 55—70 °С (за счет выделяющегося при реакции тепла) и контролируют степень хлорирования спирта по плотности реакционной жидкости. Там полу
чают слабохлорированное масло (плотность 1,15—1,25 г/см3), |
кото |
рое затем направляют в колонну 1. Отходящие из форхлоратора |
газы |
(хлористый водород с примесями до'З объемн. % хлора, паров непрореагировавшего спирта и продуктов неполного хлорирования спирта) направляют в графитовый холодильник 5, охлаждаемый водой, где пары спирта и продуктов его неполного хлорирования конденси-
Фосфорорганические |
соединения |
347 |
руютсяичерез сепаратор 4 стекают обратно в форхлоратор. Несконденсировавшиеся газы (в основном-—хлористый водород), направ ляются в колонну, орошаемую водой (на схеме не показано), где по лучается —28%-ная соляная кислота.
Слабохлорированное масло из форхлоратора непрерывно посту пает под распределительную графитовую решетку в нижнюю часть барботажной колонны 1. Там при 88—92 °С происходит дальнейшее хлорирование спирта до достижения плотности хлорированного про-
'дукта 1,48—1,50 г/см8. При хлорировании выделяется большое коли чество тепла, избыток которого снимается в колонне за счет испарения образующегося в процессе реакции хлоральгидрата (его температура кипения значительно ниже по сравнению с другими компонентами реакционной смеси).
Из верхней части колонны горячая смесь газов (примерно на 80% состоящая из хлористого водорода, а на 20% — из непрореагировавшего хлора, паров этилового спирта, хлористого этила, хлораль гидрата и продуктов неполного хлорирования) поступает в графито вый холодильник 3, где охлаждается до 30—40 °С. Во избежание переохлаждения холодильника и замерзания в нем продуктов в него подают воду, подогретую до 30—40 °С. Часть продуктов конденси руется в холодильнике и через сепаратор (или фазоразделитель) 4 воз вращается в колонну 1 (на схеме не показано), а охлажденные отхо дящие газы (хлор, хлористый водород) возвращаются в форхлоратор.
Получаемый в результате хлорирования спирта хлораль-сырец (плотность 1,60—1,63 г/см3) из барботажной колонны через холодиль ник и сепаратор непрерывно поступает на разгонку (рис. 130) в куб 3, представляющий собой эмалированный аппарат с барботером для подачи азота и рубашкой. Разгонку ведут над концентрированной серной кислотой, подаваемой из мерника 1. Соотношение хлоралясырца и серной кислоты равно 1,5 : 1 (по объему). Содержимое куба перемешивают в течение 0,5 ч, подавая в куб азот (избыточное давле ние 0,7 am) по барботеру, а затем в рубашку куба дают пар для подо грева смеси. Отгоняемые из куба пары поступают в холодильник 2, охлаждаемый водой, и далее в фазоразделитель 4. Несконденсировавшиеся газы, содержащие хлористый водород, отмывают водой в скруб бере 5 и сбрасывают в атмосферу.
Хлораль конденсируется в фазоразделителе 4. Если плотность кон денсата выше 1,52 г/см3, а кислотность превышает 1,5%, конденсат возвращают в куб на повторную разгонку. При достижении плот ности 1,51—1,52 г/см3 и кислотности не более 1,5% хлораль прини мают в сборник 6. К сборнику подведен азот с целью предотвращения контакта хлораля с воздухом, так как хлораль сильно гигроскопичен и в присутствии влаги воздуха тотчас образует хлоральгидрат, выпа дающий в осадок. От хлораля азотом отдувают серную кислоту; отра ботанная кислота (75—76%-ная) подается в сборник 7 и затем может быть использована.
348 |
Гл. |
19. Фосфорорганические |
соединения |
Чистый |
хлоралъ |
— бесцветная жидкость (т. кип. 97 °С; d" = |
|
= 1,512) с резким запахом, сладковатая |
на вкус. |
||
С и н т е з |
д и м е т и л ф о с ф и т а |
осуществляют в обычном |
эмалированном аппарате при непрерывном дозировании в него трех хлористого фосфора и метилового спирта. Реакцию ведут при 20 °С в вакууме. Выделяющееся тепло можно снимать, подавая в реакционную смесь хлористый метил, который испаряется. При получении хлоро фоса чистота диметилфосфита имеет большое значение: чем чище диметилфосфит, тем с большим выходом и лучшего качества получается хлорофос. Поэтому перед синтезом хлорофоса диметилфосфит-сырец отпаривают от хлористого водорода и хлористого метила в колоннах
в |
глубоком вакууме с последующей дистилляцией при 130—135 °С |
|
и |
остаточном |
давлении 20—40 мм рт. ст. |
|
С и н т е з |
х л о р о ф о с а ведут в эмалированном аппарате при |
50—70 °С и перемешивании свежеперегнанных хлораля и диметил фосфита с последующим отпариванием побочных продуктов и непрореагировавших веществ. Хлорофос можно получать в одну ста дию, совмещая синтез диметилфосфита и хлорофоса:
|
СНзОч |
|
|
|
|
ЗСН3 ОН + P C l s + С С І з — С Н О |
• |
о / |
> Р — С Н - С С 1 |
3 + С Н 3 С 1 + 2 Н С 1 |
|
|
с н 3 |
II |
1 |
|
|
|
|
|
О |
ОН |
|
При такой совмещенной схеме процесс осуществляют в среде растворителя (четыреххлористый углерод, хлорбензол) с отводом тепла.
Технический хлорофос должен удовлетворять следующим тре бованиям:
Содержание, |
% |
|
|
фосфора, |
не менее . . . . |
11 |
|
диметилфосфита, не |
более |
1 |
|
Растворимость в 100 мл |
воды |
10 г полностью |
|
при 25 °С |
|
растворяются |
Для очистки хлорофос можно перекристаллизовывать из воды или из органического растворителя. Чистый хлорофос — кристаллическое вещество белого цвета (т. пл. 83—84 °С) с приятным запахом. Рас творим в спирте, бензоле и большинстве хлорированных углеводоро дов, хуже — в диэтиловом эфире и " четыреххлористом углероде. Его водные растворы при длительном хранении приобретают кислот ный характер. Стабильность хлорофоса во многом зависит от pH
среды: при |
р Н > - 5 , 5 |
он медленно превращается в |
ДДВФ — |
0,0-диметил-0-(2,2-дихлорвинил)-фосфат, — находящий |
все большее |
||
применение |
в сельском |
хозяйстве и быту. |
|