ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ НЕЙТРАЛІЗАЦІЇ ПРОДУКТІВ СУЛЬФАТУВАННЯ У ВИРОБНИЦТВІ ПАР
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0821.2021.02.01Ключові слова:
поверхнево-активна речовина, процес нейтралізації, реактор з мішалкою, математична модель, оптимальні технологічні параметри.Анотація
Процес нейтралізації продуктів сульфатування у виробництві поверхнево-активних речовин не є основним, проте на цій стадії закріплюються позитивні ефекти отримані на стадії сульфатування органічної речовини газоподібним триоксидом сірки. Для збереження отриманого ступеня сульфатування необхідно проводити процес нейтралізації в умовах, які виключають протікання гідролізу в кислому середовищі. Реакція нейтралізації проходить з великим виділенням тепла близько 40 кДж/моль. Аналіз літературних даних показав, що процес нейтралізації недостатньо висвітлений. Мало даних і по апаратурно-технологічному оформленню даного процесу. Процес нейтралізації в промислових умовах проводиться в апаратах з механічними турбінними мішалками, для зняття тепла екзотермічної реакції паста з нейтралізатора подається в водяний виносний теплообмінник і знову повертається в нейтралізатор. Метою даного дослідження є визначення оптимальних технологічних параметрів процесу нейтралізації продуктів сульфатування та розробка математичної моделі даного процесу. Наведено результати експериментальних досліджень процесу нейтралізації продуктів сульфатування водним розчином гідрооксиду натрію. При проведенні досліджень визначався вплив технологічних параметрів на якісні показники продуктів нейтралізації, основним з яких є ступінь сульфатування. Знайдено оптимальні технологічні параметри для проведення даного процесу в реакторі з мішалкою у лабораторних умовах. На основі отриманих даних в основі даного процесу є використання реактора неперервної дії з турбінною мішалкою і з комбінованим теплообмінником. Для переходу до промислового реактора-нейтралізатора розроблена математична модель, що дає можливість методом математичного моделювання скорегувати технологічні параметри у промислових умовах.
Посилання
Abramson A.A., Zaychenko L.P., Fayngold S.I. Poverhnostno-aktivnyie veschestva: sintez, analiz, svoystva, primenenie [Surfactants: synthesis, analysis, properties, application]. Leningrad, Himiya Publ., 1988. 200 p.
Lange K.R. Poverhnostno-aktivnyie veschestva [Surfactants ]. Moskva, Himiya Publ., 2004. 252 p.
Sheverdyaev O.N., Belov P.S., Shkitov A.M. Osnovyi tehnologii poverhnostno-aktivnyih veschestv i sinteticheskih moyuschih sredstv [Fundamentals of surfactants and synthetic detergents technology]. Moscow MGOU Publ., 2001. 201 s.
Leng Douglas E. Mixing reactor scaling. Chem. Eng. Prog. 1991, vol. 87, no. 6. pp. 23–31.
Tyabin N.V., Golovanchikov A.B. Otsenka masshtabnogo effekta pri matematicheskom modelirovanii strukturyi potoka v apparatah s meshalkoy [Estimation of the scale effect in the mathematical modeling of the flow structure in the apparatus with a mixer]. Izvestiya Vuzov: Himiya i himicheskaya tehnologiya. 1981, vol. 24, no. 31, pp. 361–365.
Dyitnerskiy Yu.I. Protsessyi i apparatyi himicheskoy tehnologii. Chast 1 [Processes and devices of chemical technology. Part 1]. Moskva, Himiya Publ., 1995. 425 p.
Protsessyi i apparatyi himicheskoy tehnologii. Obschiy kurs. V dvuh knigah. Kniga 1 [Processes and devices of chemical technology. General course. In two books. Book 1]. Sankt-Piterburg, «Lan» Publ., 2019. 916 p.
Nikolaev P.V., Kozlov N.A, Petrova S.N. Osnovyi himii i tehnologii proizvodstva sinteticheskih moyuschih sredstv [Fundamentals of chemistry and production technology of synthetic detergents]. Ivanovo, IGHTU Publ., 2007. 116 p.
Ignatovich E. Himicheskaya tehnika. Protsessyi i apparatyi. Chast 2 [Chemical technology. Processes and devices. Part 2.]. Moscow, Tehnosfera Publ., 2007. 286 p.
Dzevochko O.M., Podustov M.O. Doslidzhennia protsesu sulfatuvannia orhanichnykh rechovyn hazopodibnym tryoksydom sirky [Investigation of sulfation process of organic substances with gaseous sulfur trioxide]. Intehrovani tekhnolohii ta enerhozberezhennia. 2018, no 2, pp. 50–56.
Golovanchikov A.B., Tyabin N.V. Matematicheskie modeli apparatov pri peremeshivanii [Mathematical models of devices with mixing]. Teoreticheskie osnovyi himicheskoy tehnologii. 1983. vol. 17, no. 4, pp. 502–509.
Tsareva Z.M., Tovazhnyanskiy L.L., Orlova E.I. Osnovyi teorii himicheskih reaktorov. Kompyuternyiy kurs [Fundamentals of the theory of chemical reactors. Computer course]. Moskva, Vyisshaya shkola Publ., 1997. 624 p.
