Ацетат целлюлозы получение уравнение реакции

Ацетат целлюлозы: химическая структура, свойства и применение — Наука

Видео:Получение искуственного шелка - интересная полимерная реакция!Скачать

Содержание:

В ацетат целлюлозы Это органическое и синтетическое соединение, которое можно получить в твердом состоянии в виде хлопьев, хлопьев или белого порошка. Его молекулярная формула C₇₆ЧАС₁₁₄ИЛИ₄₉. Он производится из сырья, полученного из растений: целлюлозы, которая является гомополисахаридом.

Ацетат целлюлозы был впервые произведен в Париже в 1865 году Полем Шютценбергером и Лораном Ноденом после ацетилирования целлюлозы уксусным ангидридом (CH₃CO — O — COCH₃). Таким образом они получили один из самых важных эфиров целлюлозы всех времен.

В соответствии с этими характеристиками полимер используется для производства пластмасс для кинематографии, фотографии и текстильной промышленности, где он имел большой успех.

Он даже используется в автомобильной и авиационной промышленности, а также очень полезен в химических и исследовательских лабораториях в целом.

Видео:Получение НИТРОЦЕЛЛЮЛОЗЫ. Реакция целлюлозы (ваты) азотной и серной кислот. Опыты по химии.Скачать

Химическая структура

Верхнее изображение представляет структуру триацетата целлюлозы, одной из ацетилированных форм этого полимера.

Как объясняется эта структура? Это объясняется целлюлозой, которая состоит из двух пиранозных колец глюкоз, соединенных глюкозидными связями (R — O — R) между атомами углерода 1 (аномерный) и 4.

Эти гликозидные связи относятся к типу β 1 -> 4; то есть они находятся в одной плоскости кольца по отношению к группе -CH₂OCOCH₃. Следовательно, его ацетатный эфир сохраняет тот же органический скелет.

Что бы произошло, если бы группы ОН у 3-х углеродных атомов триацетата целлюлозы были ацетилированы? В его структуре увеличится стерическое (пространственное) напряжение. Это потому, что группа –OCOCH₃ Он будет «сталкиваться» с соседними группами и кольцами глюкозы.

Однако после этой реакции получают бутират ацетата целлюлозы, продукт, получаемый с наивысшей степенью ацетилирования, и полимер которого является еще более гибким.

Объяснение этой гибкости — устранение последней группы ОН и, следовательно, водородных связей между полимерными цепями.

Фактически, исходная целлюлоза способна образовывать множество водородных связей, и их устранение является опорой, которая объясняет изменения ее физико-химических свойств после ацетилирования.

Таким образом, ацетилирование происходит сначала на менее стерически затрудненных ОН-группах. По мере увеличения концентрации уксусного ангидрида замещается больше H-групп.

В результате, хотя эти группы –OCOCH₃ они увеличивают вес полимера, их межмолекулярные взаимодействия менее сильны, чем водородные связи, одновременно «изгибая» и отверждая целлюлозу.

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Получение

Его изготовление считается несложным процессом. Целлюлозу извлекают из древесной массы или хлопка, которая подвергается реакциям гидролиза в различных условиях времени и температуры.

Целлюлоза реагирует с уксусным ангидридом в среде серной кислоты, которая катализирует реакцию.

Таким образом, целлюлоза разлагается и получается полимер меньшего размера, содержащий от 200 до 300 единиц глюкозы для каждой полимерной цепи, причем гидроксил целлюлозы заменяется ацетатными группами.

Конечным результатом этой реакции является белый твердый продукт, который может иметь консистенцию порошка, хлопьев или комков. Из него можно изготовить волокна, пропустив их через поры или отверстия в среде с горячим воздухом, испаряя растворители.

С помощью этих сложных процессов получают различные типы ацетата целлюлозы в зависимости от степени ацетилирования.

Поскольку целлюлоза имеет глюкозу в качестве мономерной структурной единицы, которая имеет 3 группы ОН, которые могут быть ацетилированными, получаются ди, три или даже бутират ацетаты. Эти группы — OCOCH₃ они несут ответственность за некоторые из его свойств.

Видео:Что такое Целлюлоза?Скачать

Свойства

Ацетат целлюлозы имеет температуру плавления 306 ° C, плотность от 1,27 до 1,34 и приблизительную молекулярную массу 1811,699 г / моль.

Он нерастворим в различных органических компонентах, таких как ацетон, циклогексанол, этилацетат, нитропропан и этилендихлорид.

Из продуктов, содержащих ацетат целлюлозы, ценятся гибкость, твердость, прочность на разрыв, отсутствие воздействия бактерий или микроорганизмов и их водонепроницаемость.

Однако волокна изменяют размеры в зависимости от экстремальных колебаний температуры и влажности, хотя волокна выдерживают температуры до 80 ° C.

Видео:Как решать ОРГАНИЧЕСКИЕ ЦЕПОЧКИ? Основные типы химических реакцийСкачать

Приложения

Ацетат целлюлозы находит множество применений, в том числе:

— Мембраны для изготовления изделий из пластика, бумаги и картона. Описан косвенный химический аддитивный эффект ацетата целлюлозы, когда он контактирует с пищевыми продуктами в упаковке.

— В сфере здравоохранения он используется в качестве мембран с отверстиями, равных диаметру кровеносных капилляров, встроенных в цилиндрические устройства, выполняющие функцию искусственной почки или оборудования для гемодиализа.

— В художественной и киноиндустрии, когда используются в качестве тонких пленок для кино, фотографии и магнитных лент.

— В прошлом его использовали в текстильной промышленности в качестве волокна для изготовления различных тканей, таких как вискоза, атлас, ацетат и триацетат. Хотя он был в моде, он выделялся своей невысокой стоимостью, яркостью и красотой, которые придавал одежде.

— В автомобильной промышленности для изготовления деталей двигателей и шасси для различных типов транспортных средств.

— В области воздухоплавания, чтобы прикрыть крылья самолетов во время войны.

— Также широко используется в научных и исследовательских лабораториях. Как правило, он используется при производстве пористых фильтров в качестве основы для мембран из ацетата целлюлозы для проведения электрофореза или осмотического обмена.

— Он используется в производстве контейнеров для сигаретных фильтров, электрических кабелей, лаков и многих других применений.

Видео:Расстановка Коэффициентов в Химических Реакциях // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Ацетилцеллюлоза (ацетат целлюлозы, АЦ)

Ацетилцеллюлоза (ацетат целлюлозы, АЦ, Cellulose acetate) – сложный уксуснокислый эфир целлюлозы с общей формулой [С₆Н₇О₂(ОН)_3-х(ОСОСН₃)]_n. Ниже представлена структурная формула диацетата целлюлозы. Данное изображение отражает участок целлюлозы с двумя ацетильными группами на модуль глюкозы.

Конечный продукт ацетилирования (х=3) – триацетат целлюлозы или триацетилцеллюлоза. Вторичным ацетатом или вторичной ацетилцеллюлозой является продукт частичного омыления триацетилцеллюлозы.

Очень часто возникает путаница, когда ацетат целлюлозы и триацетат целлюлозы называют одним и тем же волокном. Следует отметить, что триацетат принято называть первичным ацетатом, у него отсутствует гидроксильная группа. В то же время вторичным ацетатом является ацетатное волокно, в формуле которого имеется две или более гидроксогруппы.

Ацетаты целлюлозы представляют собой аморфные соединения белого цвета. Степень полимеризации варьируется в интервале от 150 до 700.

Видео:ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ ХИМИЯ 8 класс // Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

Характеристики триацетата целлюлозы

Триацетату целлюлозы присущи следующие физико-химические характеристики:

температура размягчения 190 – 210℃;

температура деструктурирования (разложения) 230℃;

температура воспламенения 295℃;

температура самовоспламенения 380 – 430℃;

плотность 1280 – 1330 кг/м 3 ;

легко кристаллизуется при нагреве до температуры 210 – 225℃;

высокие волокно- и пенообразующие свойства;

в растворах щелочей и кислот происходит омыление вещества, что говорит о его неустойчивости;

не растворим в воде, ацетоне, этилацетате, сложных эфирах;

хорошо растворяется в очень холодной уксусной кислоте, хлороформе, анилине, феноле, муравьиной кислоте, метиленхлориде, формамиде.

Видео:Лаури Варес - Как из целлюлозы получать пластик?Скачать

Процесс получения ацетата целлюлозы

Обратимся к химизму процесса получения АЦ. Так, ацетаты целлюлозы получают путем воздействия на целлюлозу различных этерифицирующих реагентов, например, уксусной кислоты, ее ангидрида и хлорангидрида, кетена.

Широкое применение получил ацетилирующий реагент – уксусный ангидрид. С его использованием реакция протекает по нижеприведенной схеме:

Ниже приведен механизм ацетилирования целлюлозы (Х-СН₃СОО):

При этерификации уксусной кислотой, даже при условии непрерывного отгона выделяющейся воды, получаются только низкозамещенные производные целлюлозы, для которых число замещенных ОН- групп в 100 элементарных звеньях макромолекулы целлюлозы меньше 100.

Полное ацетилирование целлюлозы осуществляется под действием ацетилхлорида:

В качестве акцептора хлороводорода, вызывающего деструкцию целлюлозы, применяют органические основания, например, пиридин. Благодаря акцепторам проведение реакции усложняется как и регенерация компонентов ацетилирующей смеси. Вышеописанное объясняет причину, по которой ацетилирование с помощью ацетилхлорида не получило широкого применения.

Что касается промышленного производства, как правило, используют три способа получения ацетата целлюлозы:

гомогенный периодический в метиленхлориде – смесь содержит в себе растворитель АЦ (очень холодную уксусную кислоту или дихлорэтан/дихлорметан); в итоге завершением процесса является образование гомогенного раствора ацетата целлюлозы в ацетилирующей смеси (так называемом «сиропе»);

непрерывный гомогенный в среде уксусной кислоты;

гетерогенный периодический – в качестве ацетилирующей смеси выступает растворитель, не растворяющий ацетат целлюлозы. Например, бензол, толуол, СCl₄. В гетерогенной среде начинается как начало ацетилирования, так и его конец.

Видео:Ацетат кальция и ацетонСкачать

Гомогенный метод получения ацетата целлюлозы

Обратимся к процессу получения ацетата целлюлозы гомогенным методом. Существует две разновидности такого процесса: ацетилирование происходит в горизонтальной центрифуге и ацетилирование, не включающее в себя частичного омыления образовавшегося триацетата.

В гомогенном процессе активным растворителем выступает метиленхлорид. Его присутствие обуславливает применение в качестве катализатора серной кислоты, хлорной кислоты и их смеси. Тот факт, что хлорная кислота не реагирует с целлюлозой, позволяет не применять способы стабилизации готовых ацетатов.

На изображении ниже приведена технологическая схема процесса получения АЦ гомогенным методом в среде метиленхлорида.

1 – мерник уксусной кислоты;

3 – промежуточный бункер;

4 – мерники компонентов ацетилирующей смеси;

9 – промывной аппарат;

10 – дробилка мелкого помола;

12 – дробилка крупного помола;

Процесс подготовки целлюлозы заключается в ее разрыхлении, очищении от механических примесей и последующем высушивании.

После достижения 300℃ активированную целлюлозу пневмотранспортом направляют на само ацетилирование. Его проводят в ацетиляторе – горизонтальном цилиндрическом аппарате.

Экзотермичность реакции ацетилирования диктует проведение ее в три приема. Сначала целлюлозу в ацетиляторе обрабатывают уксусным ангидридом. В две стадии осуществляют частичное омыление полученного триацетата целлюлозы. В качестве катализатора данного процесса выступает серная кислота. Гидролиз прекращают нейтрализацией катализатора горячим раствором ацетата натрия. После того, как метиленхлорид будет отогнан (в две стадии), осаждению подвергают ацетат целлюлозы с помощью низкоконцентрированной уксусной кислоты, поступающей далее на регенерацию.

Ниже рассмотрим еще один технологический процесс производства АЦ гомогенным методом. Его называют «Дормаген» — метод. Схема процесса:

6 – резервуар с мешалкой;

7 – промывная машина;

Целлюлоза обрабатывается уксусной кислотой. После заполнения целлюлозой ацетилятора туда же вводят ацетилирующую смесь (в два или более приема). Необходимая степень гидролиза достигается регулированием времени воздействия ацетилирующей смеси на ацетат целлюлозы. Гидролиз прекращается при введении 30%-ного раствора ацетата натрия. В осадителе осуществляется непрерывное перемешивание. Осажденный ацетат попадает по ленте транспортера в резервуар, а жидкость снова возвращается в осадитель, попадая туда через отверстия в ленте. АЦ далее попадает на промывку из нижней части резервуара. Небольшое количество серной кислоты, использующейся в качестве катализатора, дает возможность избежать стабилизации. Далее АЦ направляется в вакуум-сушилку, где перемешивается специальными лопастями.

Эффективность этерификации целлюлозы дает возможность повысить производительность непрерывного процесса получения ацетата целлюлозы рассмотренным методом. Так, этот процесс предполагает ацетилирование в среде уксусной кислоты или в среде метиленхлорида, что позволяет уменьшить количество уксусной кислоты, подвергающейся регенерации. Ниже представлена схема описанного процесса:

2 – ленточный фильтр;

3 – всасывающие камеры;

4 – аппарат этерификации;

6 – патрубок для предупреждения сифонирования;

Целлюлоза и 80%-ая уксусная кислота погружаются в гидроизмельчитель. Процесс диспергирования проводится в течение 15 минут. суспензионную целлюлозу через насос направляют на ленточный фильтр, где ее слой орошается ледяной уксусной кислотой. Вода полностью вытесняется из целлюлозы.

Активированную целлюлозу, очень сильно отжатую, направляют в аппарат этерификации. Растворенная ацетилцеллюлоза подается в смеситель, где реакция замедляется с помощью введенной уксусной кислоты. Неполное омыление триацетата целлюлозы проводят в присутствии воды в вертикальных баках. После гидролиза ацетилцеллюлоза осаждается большим объемом воды. Осевший ацетат промывается водой, отжимается на прессе и сушится во вращающихся сушилках.

Далее рассмотрим процесс получения ацетата целлюлозы гетерогенным методом.

Видео:ЭТОТ метод поможет на уроках ХИМИИ / Химия 9 классСкачать

Гетерогенный метод получения ацетата целлюлозы

Наиболее старой разновидностью этого метода считается проведение процесса в аппарате, имеющем вид горизонтальной центрифуги объемом 5м 3 .

1 – трубка для термометра;

2 – патрубок для выхода паров бензола;

3, 4, 18 – штуцер заглушения;

5 – патрубок для подачи холодной воды;

8 – смотровой люк;

13 – патрубок для подачи промывной воды;

14 – патрубок для выхода отработанной ацетилирующей смеси;

15 – патрубок для слива воды;

16 – загрузочный люк;

17 – патрубок для подачи ацетилирующей смеси;

19 – разгрузочный люк.

60% уксусного ангидрида, 20% уксусной кислоты и 20% бензола образуют ацетилирующую смесь, вместе с которой в ацетилятор подают катализатор – хлорную кислоту. Также в процессе необходимо дополнительное количество бензола. Он позволяет предотвратить растворение получающегося эфира целлюлозы. После окончания процесса ацетилирования в ацетилятор направляют 10%-ый раствор ацетата натрия (или ацетата калия), что позволяет связать хлорную кислоту и завершить процесс этерификации. Полученный триацетат целлюлозы отжимают, а отработанную ацетилирующую смесь регенерируют. Далее триацетат промывается бензолом примерно 4 раза. После промывки в аппарат подают острый пар, с помощью которого отгоняется бензол, промывают триацетат водой. Чтобы триацетат частично омылился, его обрабатывают азотной кислотой в течение нескольких часов при температуре 300 — 350℃. Частично гидролизованный триацетат целлюлозы отжимают от кислоты, промывают несколько раз водой и высушивают в ленточных сушилках.

Следует упомянуть, что АЦ продается под следующими торговыми названиями:

Eastman Chemical Company

В России для ацетилцеллюлозы используется хлопковый линт типа 3, I сорта.

Ниже приведена таблица ГОСТ ISO 2076-2015

Использование триацетата целлюлозы в качестве основы для получения тканей позволяет получить такие эксплуатационные характеристики:

легко связывается с пластификаторами;

ацетатные волокна признаны гипоаллергенными;

изготавливается из древесной массы, что позволяет возобновлять ресурсы;

возможно компостирование АЦ или его сжигание;

устойчив к плесени и грибку;

возможность стирки, химической очистки;

хорошее сохранение формы;

свето- и теплостойкость.

Видео:Ацетатное волокноСкачать

Применение ацетата и триацетата целлюлозы в производстве

С 1952 года триацетат целлюлозы и триацетилцеллюлоза выступают основным веществом в процессах изготовления подложки фото- и кинопленок. Было время, когда триацетат целлюлозы также применялся в качестве основы магнитных лент.

Как правило, триацетат целлюлозы в современных кинопленках вытесняется безусадочной полиэстровой подложкой.

Этролы – пластмассы на основе ацетилцеллюлозы – используется в производстве труб, предназначенных для перекачки природного газа, автомобильных деталей, подлокотников, штурвалов, самолетов, медицинских инструментов, оправ для очков, мячей настольного тенниса, медиаторов для струнных музыкальных инструментов, канцелярии и прочее. Также, например, при работе с легковзрывающимися соединениями используются защитные смотровые экраны – прозрачные листы из этролов.

В ближайшем будущем возможно значительный рост использования ацетилцеллюлозы в производстве искусственного шелка. Это обусловлено с заметным снижением цены на ацетилцеллюлозу, а также появлением специальных красок для придания желаемого цвета искусственному шелку.

Следует отметить, что в 2005 году было создано изобретение на основе ацетилцеллюлозы, относящиеся к области бронирования зарядов твердых ракетных топлив: разработка термопластичных малодымных бронесоставов.

В производстве таблеток тоже не обошлись без ацетилцеллюлозы, так как она является достаточно эффективным связывающим агентом. Но применение АЦ ограничено из-за недостаточной растворимости ее в воде. Вторичная целлюлоза предоставляет большие возможности в этом отношении.

Растворы вторичной ацетилцеллюлозы имеют нейтральную реакцию, такие растворы не обладают запахом и вкусом, а также они устойчивы в течение более 20 дней. Именно это позволяет формировать из вторичной ацетилцеллюлозы водорастворимые волокна, наделенные малой прочностью.

Ацетат целлюлозы в современном мире – неоспоримый лидер среди материалов, из которых изготавливают оправы и солнцезащитные очки. Опираясь на различные оценки, на рынке представлено около 70% очков пластмассовых оправ.

В настоящее время довольно часто стали применяться ацетатные пленки для электрофореза. Такие пленки отличаются своей чистотой, также они имеют меньшую адсорбционную емкость для белков в сравнении с бумагой, что позволяет избежать образования «хвостов», которых невозможно избежать при электрофорезе на бумаге.

Возможность использования АЦ в качестве ткани позволяет применять материал и для обшивки мебели, чехлов, обивки и драпировки.

Ацетат целлюлозы возможно встретить и в табачных изделиях: АЦ содержится в фильтре.

Благодаря хорошей впитывающей способности ацетилцеллюлоза применяется в производстве подгузников и хирургических изделий.

Интересно упомянуть, что в период с 1949 до 1963 года оригинальные кубики Lego производились именно из ацетата целлюлозы.

Наличие ацетата целлюлозы не исключено в составе игральных карт, наградных лент, игрушек, прозрачных пленок для проецирования сверху и многом другом.

Видео:8 класс. ОВР. Окислительно-восстановительные реакции.Скачать

Способ получения ацетатов целлюлозы Советский патент 1980 года по МПК C08B3/06

Видео:ОВР и Метод Электронного Баланса — Быстрая Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Описание патента на изобретение SU789525A1

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения ацетатов целлюлозы, используемых в производстве ацетатного волокна.

Известен способ получения ацетата $ целлюлозы в среде уксусной кислоты в присутствии катализатора с последующей обработкой полученного полупродукта l.

Недостатками способов являются 10 большие потери частичек ацетилцеллюлозы, образование сточных вод,выс6- . кие энергетические затраты.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ацетатов tS целлюлозы путем предварительной активации и ацетилирования целлюлозы в среде уксусной кислоты, в присутствии катализатора серной кислоты с последующим омылением первичного ацетата 20 целлюлозы . Полученный продукт высаживают добавлением воды или разбавленной уксусной кислоты, затем про ывaют водой. После промывки проводят отжим, фильтрацию отжатой жидкое-25 ти, сушку и упаковку 2.

Недостаток известного способа образование сточных вод, большие потери селевых продуктов и энергетические затраты.30

Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта, сокращение потерь и ликвидация сточных вод.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения ацетатов целлюлозы путем активации целлюлозы и последующих ацетилирования, омыления, промывки, от;;(има и фильтрации промывной жидкости и сушки целевого продукта, фильтрации осуществляют сначала при вакууме 200600 мм рт.ст. и затем продувкой воздухом при давлении 1,5-2 атм.

В качестве Фильтрующего материала можно использовать хлопчатобумажную и искусственную ткани. После фильтрации жидкость используют в качестве промывной воды.

Ацетилцеллюлозу получают действием уксусного ангидрида на древесную смолу в среде уксусной кислоты и в присутствии катализатора серной кислоты с последующим частичным омылением первичного ацетата.

Способ получения диацетилцеллюлозы заключается в следующем.

Диспергируют целлюлозу в 90-96% уксусной кислоты. Вытесняют воду из полученной суспензии целлюлозы, что осуществляется ледяной уксусной кислотой на фильтре перемешивания. Выходящую из фильтра целлюлозу подецот в пресс. В процессе ацетилирова ния получается триацетат. В качеств катализатора используют серную кисл ту. Для прекращения реакции ацетили рования используют б2-бб%-ную уксус кую кислоту. Гидролизом получают ча тично омыленный продукт с заданным содержанием связанной уксусной кисло ты. Сироп триацетата подают на высаж дение для выделения из него ацетилцеллюлозы. Высаждение ацетилцеллюло зы происходит за счет понижения кон центрации уксусной кислоты в маточном растворе до 23-36% с добавление уксусной кислоты. Ацетилцеллюлозу промывают в триацетизонном промывателе. Целлюлоза поступает противото ком к промывной воде, из зон промывания отделяют 8-14%-ную уксусную кислоту и подают в отделение выса5кдения, часть 23-36%-ной кислоты подаются йа рекуперацию и часть — в отделение высаждения. Отмытая ацетилцеллюлоза поступает в -пресс. Отжатую ацетилцеллюлозу с содержанием влаги 50-55% подают на сушку, где высушивается паром (давление 4-7 ат и горячим воздухом до вла хности 3,5 Отжатую промывную ;кидкость из пресс подают на фильтрацию. Фильтрование происходит под вакуумом 200600 мм рт.ст. Затем через слой полу ченного осадка продувают атмосферны или сжатый воздух и после удаления из фильтрующер поверхности этого слоя с содержанием влаги 10-25% подают на сушку совместно с отжатой ацетилцеллюлозой. Режим продувания — 1,5-2 атм. Операцию при вакууме или с;катом воздухе повторяют последовательно и непрерывно. .Пример. Древесную целлюлозу с влажностьб 6% в количестве 310 кг (для одноП загрузки или одной операции) подают на диспергирование (активацию).Для активации используют 37-89%-ную уксусную кислоту при 37°С в количестве 13 мУопераций. Процесс периодический. После этого полученную пульпу с температурой 3039°С подают в аппарат для вытеснения воды из целлюлозы. Для этого подают в час 1900-2400 л ледяной уксусной кислоты. Скорость ленты 35-120 м/ч. Далее эту массу подают в малексер для ацетилирования. Туда хе подают ч 1200-1650 л уксусного агидрида для ацетилирования, а также уксусную и серную кислоту в количестве 11501550 л/ч. Серная кислота составляет до 4% от веса сухой целлюлозы. Температурный режим ацетилирования 23-66°С. Нагрузка на малексер 80-120 кВт. Модуль ванны 7-7,3. После образования ацетилцеллюлозы следует остановка процесса ацетилирования;Для этого в малексер подают 12001400 л/ч 66%-ной уксусной кислоты при 59-64°С. Далее идет гидролиз или омыление сиропа, затем высаждение и созревание ацетилцеллюлозы. Для высаждения ацетилцеллюлозы подают 30и 16%-ную уксусную кислоту в количестве соответственно 5 и 10-16 при температуре сиропа 58-66с, а маточного раствора — 30-45с. Скорость вращения мешалки 140-150 об/мин, После высаходения ацетилцеллюлозу промывают во вращающемся барабане со . скоростью вращения 0,85-1,25 об/мин. При этом расходуется 12-16 MV воды, которая с уксусной кислотой возвращается в технологический цикл. Промытую ацетилцеллюлозу подают на процесс для удаления воды, после чего она с влажностью 50-55% поступает в барабанную сушилку. В сушилке она сушится до влажности 3,5%. Расход пара на сушку 15002500 кг/. Скорость вращения барабана 35 об/мин. Отжатую жидкость после процесса в количестве 26 с содержанием 0,2% ацетилцеллюлозы подают на фильтрацию под вакуумом 400 мм рт.ст.,затем продувают атмосферным воздухом и полученный осадок дают на сушку. Содержание ацетилцеллюлозы в фильтре достигает нуля. Фильтрат очищается до 98-100% по ХПК. (ХПК- количество кислорода, необходимое для окисления, органических и неорганических соединений, находящихся в одном литре воды, она характеризует степень загрязненности воды). П р и м -е р 2. Технология получения ацетилцеллюлозы аналогична примеру 1 до операции фильтрации. Отжатую жидкость после процесса в количестве 20 .с содержанием 0,3% диацетилцеллюлозы подают на фильтрацию под вакуумом 200 мм рт.ст., затем продувают сжатым воздухом, давлением 1,5 атм. Полученный осадок дают на сушку. Содержание ацетилцеллюлозы в фильтрате достигает нуля. Степень очистки воды 98-100% по ХПК. П р и м е р 3. Технология получения ацетилцеллюлозы аналогична примеру 1 до операции фильтрации. От;; атую жидкость после пресса в количестве 30 с содержанием ацетилцеллюлозы 0,15% подают на фильтрацию под вакуумом 600 мм рт.ст., затем продувают сжать .м воздухом 2 атм. После этого полученный осадок дают на сушку. Степень регенерации целлюлозы 100%. Степень очистки воды 98-100% по ХПК. П р и м е р 4 (конт.рольный) .Технология получе 1ия ацетилцеллюлозы аналогична технологии по примерам

1-3 до операции фильтрации. Отжатую жидкость подают на фильтрацию при продувании атмосферного воздуха (без вакуума). Ацетилцеллюлоза не регенерируется. При этом полученная вода грязная и для использования в технологическом цикле негодная.

П р и м е р 5 (контрольный).Тех нология получения ацетилцеллюлозы аналогична технологии по примерам 1-3 до операции фильтрации. Отжатую жидкость подают на фильтрацию при вакууме 400 мм рт.ст. (без продувания атмосферного или сжатого воздуха) .

Степень влажности осадка 50-70%, фильтрующий материал загрязняется и возникает необходимость частой промывки .

П р и м е р б (контрольный).Технология получения ацетилцеллюлозы аналогична технологии по примерам 1-3 до операции фильтрации. Отжатую жидкость подают на фильтрацию в фильJ тровальный аппарат(без вакуума и атмосферного или сжатого воздуха).

Ацетилцеллюлоза не регенерируется, Степень ее регенерации О.

Производительность фильтра незначительная.

Ацетилцеллюлозу с водой не возможно использовать.

В таблице приведены физико-механические показатели ацетилцеллюлозы, полученной по предлагаемому способу 5 в сравнении с ацетилцеллюлозой, полученной по известному способу, и данными контрольных примеров.

Видео:Химия 10 класс (Урок№11 - Полисахариды. Крахмал. Целлюлоза.)Скачать

Похожие патенты SU789525A1

Видео:Задачи на примеси. 1 часть. 9 класс.Скачать

Реферат патента 1980 года Способ получения ацетатов целлюлозы

Видео:Получение алканов. Реакция Вюрца (механизм + сложные случаи). ЕГЭ по химии.Скачать

Формула изобретения SU 789 525 A1

Выход целевого продукта,%

Потери целевого продукта,%

Наличие сточных вод

Влажность продукта после фильтрации,%

Возможность использования жидкости после фильтрации в качестве промывной воды

Качество полученного проду1ста

Вязкость,сП Зольность,% Кислотность,%

97,0 98,0 97,0 100 99,7 99,9

Есть Есть Есть Нет Нет Нет

0,2 0,1 0,2 000 3500 2500 4500 80 50 100

,7-54,9 0,46 0,45 0,46 0,46 0,07 0,07 0,07 0,07

0,07 0,02 0,0012 0,0012 0,0012 0,02

Использование предложенного способа в пролвлиленности позволит увеличить выход целевого продукта на 3%, использовать промывные воды в оборотном цикле, уменьшить энергетические расходы при сушке ацетилцеллюлозы.

Способ получения ацетатов целлюлозы активацией целлюлозы и последующих ацетилирования, олелления/ промывки, отжима и фильтрации промывной жидкости и сушки целевого продукта.

отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта к сокращения потерь, ликвидации сточных вод, фильтрацию осуществляют сначала при вакууме 200-600 мм рт.ст. и затем продувкой воздухом при давлении 1,5-2 атм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 611904, кл. С 08 В 3/06, 1975. 2.Роговин 3. А. Основы химии и технологии химических волокон. М., Химия, 1974, Т.1, с, 462-470 (прототип) .

📸 Видео

ЦеллюлозаСкачать

Углеводы. Тема 36. Целлюлоза. Химические свойства и применение целлюлозыСкачать

Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)Скачать

25. Схема реакции и химическое уравнениеСкачать