Технология элементоорганических мономеров и полимеров - Андрианов К.А.
Скачать (прямая ссылка):
Свинец (в чушках)
С ВИНЦО В 0-
натриевый сплав
Поваренная соль
Натрий
Хлор
Водород
Хлористый водород
Этиловый спирт
Т етраэтилсвинец
Хлористый
ЭТИЛ
Газы пиролиза нефти
Этилен
Сырье
Для осуществления синтеза используют сплав свинца и натрия в соотношении 9 : 1 или этот сплав с добавкой 0,3—1,2% калия. Процесс получения сплава основан на смешении расплавленных металлов — свинца, натрия и калия (металлический калий получают путем взаимодействия хлористого калия с металлическим натрием). После сплавления трех металлов при 400—550 °С сплав гранулируют.
Для получения сплава используют следующие реагенты: свинец (99,98% РЬ; в виде примесей содержатся Sb, Sn, Bi, As и Fe), натрий (не менее 98,5% активного натрия), хлористый калий (не менее 90% KCl в пересчете на сухое вещество; не более 0,5% влаги) и минеральное масло (вязкость 10— 23 ест при 50 °С).
Схема сплавления металлов и гранулирования сплава приведена на рис. 115. Сплав готовят в электрической печи 8, представляющей собой стальной аппарат с конусообразным днищем и плоской съемной крышкой. В крышке имеются люк для загрузки сырья, штуцер для термопары и сальниковая муфта для вала лопастной мешалки. Конусообразное днище заканчивается фланцем, к которому крепится спускная труба с краном для выгрузки; труба опущена в гранулятор 9. Печь выложена фасонным огнеупорным кирпичом и изолирована от стального кожуха асбестом. Кран и труба для спуска сплава также снабжены электрообогревом. В процессе плавки в печи поддерживают температуру 400—550 °С.
Рис. 115. Схема сплавления свинца с натрием и гранулирования' сплава:
1 — цистерна; 2 — напорный бак; з — холодильник; 4 — промежуточная емкость; 5 — сборник; 6 — центробежный насос; 7 — ловушка; 8 — электрическая печь; 9 — гранулятор; ю — бункер.
320
Гл. 18. Свинецорганические соединения
После завершения плавки мешалку выключают и через люк снимают шлак (смесь N801 и КС1) металлической сетчатой ложкой, затем закрывают люк, включают мешалку и после перемешивания начинают подавать сплав в гранулятор 9.
Гранулятор представляет собой стальной цилиндрический аппарат, снабженный рубашкой. Внутри аппарата находится горизонтальный диск (рис. 116), вращающийся относительно вертикальной оси со скоростью 4—9 оборотов в минуту. Тепло отводится минеральным маслом, проходящим по внутренним трубам диска. Температура масла в грануляторе до спуска сплава из него должна быть не выше 40 °С, а после
С ала В \из питателя 3 4 |
/ / Струи масла,
вращающие ^диск
спуска—не выше 80 °С. Сплав из печи 8 струей сливают на вращающийся диск, регулируя подачу сплава таким образом, чтобы он не сливался с диска. Сплав поступает на диск и затвердевает на нем в виде ленты толщиной 2—5 мм (в зависимости от диаметра диска). Затем сплав снимается с диска ножами, смонтированными под крышкой гранулятора, в пере-точную линию и далее поступает в. бункер 10. Температура жидкого сплава перед гранулированием составляет 400— 550 °С. Вблизи ножей сплав должен быть затвердевшим и иметь температуру не выше 160 °С, в противном случае он в бункере будет слипаться в комки.
Для охлаждения сплава спускают горячее масло из гранулятора и заливают туда холодное. Горячее масло через
Масло на охлаждение
вращающийся
Рис. 116. Горизонтальный диск в грануляторе: 1 — диск; 2 — приводной вал; з — коническая муфта; 4 — бортик для предотвращения попадания сплава на центральную часть диска; 5 — ребро жесткости для компенсации термических деформаций; в — обечайка; 7 — маслораспределительные кольца; 8 — воронка для сбора нагретого масла; 9 — уравнительная линия, соединяющая внутреннее простран-диска с рабочим пространством гранулятора; гидравлический затвор.
ство 10 -
ловушку 7 самотеком поступает в сборник 5. Из сборника масло центробежным насосом в подается в напорный бак 2 и оттуда самотеком поступает в холодильник 3, охлаждаемый рассолом. Охлажденное масло собирают в цистерну 1 или промежуточную емкость 4 и используют для заливки в гранулятор. Масло из цистерны самотеком тоже поступает в сборник 5. Охлажденный сплав из гранулятора выгружается в бункер 10 через воронку с сеткой; затем бункеры закрывают крышкой и увозят их в отделение синтеза тетраэтилсвинца.
Готовый свинцово-натриевый сплав представляет собой пластинки серо-стального цвета диаметром не более 30 мм. Содержание активных щелочных металлов должно быть 9,65—10,1% (в том числе 0,3—1,2% калия); плотность 5,1 г/см3; т. пл. 367 °С. Сплав энергично реагирует с водой, а на воздухе окисляется, и поэтому его нужно хранить в герметично закрытых бункерах под слоем масла.
Синтез тетраэтилсвинца можно осуществлять в реакторах разной конструкции и разного объема. Процесс состоит из двух стадий: синтеза тетраэтилсвинца и его отгонки из реакционной смеси с водяным паром. Технологическая схема производства тетраэтилсвинца приведена на рис. 117.
Свинецорганические соединения
321
Синтез осуществляется в реакторе 5, представляющем собой стальной аппарат с мешалкой, паро-водяной рубашкой, расширителем 4 и холодильником 3. После загрузки сплава заливают в реактор для «вызова» реакции часть хлористого этила (35—50 л на 1 т сплава) из мерника 2 и начинают подавать горячую воду в рубашку. Во время подогрева хлористый этил взаимодействует со сплавом, что сопровождается заметным нарастанием температуры и давления. Как только температура в реакторе достигнет 60 °С, а давление 1,5ат,
