Контрольная работа по «Технология химических производств»

4. Проблемы  использования хлористого водорода.

    Во  всех процессах хлорирования, связанных  с замещением атомов водорода, выделяется большое количество хлористого водорода. Аналогичное положение создается при пиролизе и хлоролизе хлорпроизводных. Очевидно, что использование хлористого водорода позволит значительно улучшать экономические показатели всех этих производств. Один из методов утилизации состоит в получении концентрированной соляной кислоты. Однако кислота получается загрязненной органическими примесями и находит ограниченное применение. Кроме того, объем ее производства вообще превышает имеющийся спрос. Более квалифицированное применение хлористого водорода состоит в его использовании для целей гидрохлорирования, чему препятствует его загрязнение теми органическими веществами, при синтезе которых он был получен. В связи с этим в первую очередь реализуются комбинации процессов получения одного и того же вещества двумя методами: при одном из них (хлорировании) хлористый водород выделяется, а при другом (гидрохлорировании) он используется как исходный реагент. Примером является получение хлористого этила из этана и этилена. Хлористый водород широко применяется также в реакциях окислительного хлорирования (оксихлорирования). В процессах совмещенного хлорирования все более важное практическое значение приобретает реакция окислительного хлорирования, позволяющая полезно утилизировать НСl и создать производства, сбалансированные по хлору, т.е. не имеющие отходов НСl. В ее основе лежит известная реакция:

     2НСl + 0,5О₂           Н₂О +Сl₂ –43,5 ^кДж/_моль       

    Реакция обратима и экзотермична, вследствие чего константа равновесия падает при повышении температуры, катализаторы на основе хлоридов меди позволяют осуществить ее с достаточно высокой скоростью при 350—450° С. В этих же условиях идет, как известно, хлорирование углеводородов, и при совмещении обеих реакций в одном аппарате протекает оксихлорирование при помощи хлористого водорода и кислорода, которое становится уже необратимым:

     RH +HCl+0,5O₂        RCl+H₂O

    На  практике для окислительного хлорирования обычно применяют не кислород, а  воздух в избытке 10—20% по отношению к стехиометрическому количеству.

    При промышленном осуществлении окислительного хлорирования главной трудностью явилась  сильная коррозия аппаратуры под  действием хлора и НСl в присутствии паров воды при высокой температуре. Это заставляет изготовлять теплообменные аппараты из спецсталей, графита, титана, что повышает капитальные вложения. Однако окислительное хлорирование остается весьма перспективным процессом, так как позволяет полностью решить проблему экономичного расходования хлора и использования хлористого водорода. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Номенклатура  полимеров.

     Как и во многих других областях химической номенклатуры, для полимеров используют наименования двух типов. В названиях, основанных на строении, указывают повторяющиеся атомы или группы. Более старые названия, основанные на происхождении или способе получения полимера, образуют из префикса «поли» и названия мономера. Иногда последняя система условна, поскольку, например, поли (виниловый спирт) в действительности не получают полимеризацией винилового спирта.

     Номенклатура, т.е. принципы и правила образования  названий полимеров и сами названия, должна выполнять две основные задачи: позволять воспроизвести химическое строение полимера, исходя из его названия, и сделать наиболее распространенные полимеры легко узнаваемыми. Одна номенклатура не может выполнить эти задачи, поэтому в настоящее время существует несколько номенклатур, и такое положение, по-видимому, сохранится в будущем.

     Номенклатура, включающая торговые названия полимеров. Тривиальная номенклатура имеет то несомненное преимущество, что делает полимер узнаваемым для широкого круга специалистов и потребителей. В качестве примера можно привести политетрафторэтилен, который широко известен под названием тефлон. У всех на слуху также такие названия, как фенопласты, аминопласты, поликарбонаты и некоторые другие. Как правило, такие названия не содержат информации о химическом строении полимера, но в данном случае это несущественно, поскольку за этими названиями стоят хорошо известные потребителю и тем более специалисту многотоннажные полимеры. Иногда торговые названия дают достаточно полную информацию о полимере. Например, такие названия, как нейлон 6, нейлон 66 говорят о том, что имеются в виду линейные ациклические полиамиды. В первом случае полимер получен из одного мономера - ε-капролактама, цифра 6 означает, что амидные группы в цепи разделены шестью метиленовыми группами. Во втором случае полимер получен из двух мономеров - гексаметилендиамина и адипиновой кислоты. Первая цифра в названии полимера показывает число атомов углерода в диамине, вторая - в дикарбоновой кислоте.

     Рациональная  номенклатура широко применяется в  настоящее время по отношению  к полимерам, получаемым методом  цепной полимеризации. Перед названием  мономера ставится приставка «поли-», если название мономера включает несколько слов, то оно берется в скобки (например, поли (винилхлорид)). Когда один и тот же полимер может быть получен из различных мономеров, возникает двойственность в его названии; это характерно для полиэфиров и полиамидов. Например, полимер, полученный из 6-аминокапроновой кислоты, называют поли(6-аминокапроновой кислотой), а тот же полимер, синтезированный из ε-капролактама - поли(ε-капролактамом). Данную номенклатуру целесообразно применять к достаточно известным полимерам, название которых часто используют специалисты.

     Более общей является номенклатура, основанная на строении мономерного звена, поскольку  она может применяться к полимерам, полученным из двух мономеров, что является обычным для поликонденсации. В этом случае после приставки «поли-» в скобках приводится название мономерного звена, причем, та часть названия, которая определяет принадлежность данного полимера к определенному классу, приводится последней. В названиях полимеров (поли(этилентерефталат); поли(гексаметиленадипоамид)) последние слова в скобках указывают на принадлежность полимеров к классам полиэфиров, полиамидов и полиуретанов, а первые слова характеризуют второй мономер.

     Систематическая номенклатура однотяжевых полимеров, основанная на описании строения составного повторяющегося звена полимерной цепи (СПЗ). СПЗ представляет собой наименьшую группу атомов с двумя валентностями, повторением которой может быть образована полимерная цепь. В большинстве случаев СПЗ совпадает с мономерным звеном, но в отдельных случаях - не совпадает, что приводит к изменению привычных названий полимеров. Например, полиэтилен в соответствии с этой номенклатурой называется полиметиленом, а СПЗ является группа - СН2-. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы

1. Общая химическая технология: Учеб. для химикотехн. спец. вузов. В 2-х т. Т.1. теоретические основы химической технологии / И.П. Мухленов, А.Я. вербух и др. – 4-е изд.. перераб. и доп.- М.: Высш.шк., 2006. - 256с.
2. Общая химическая технология. Под редакцией проф. Амелина А.Г. – М.:Химия, 2005.- 400 с. 
3. Основы химической технологии: Учеб. для студентов хим.-технол. спец. Вузов / И.П. Мухленов, А.Я. Горштейн, Е.С. Тумаркина. Под ред. И.П. Мухленова. – 4-е изд.. перераб. и. доп. – М.: Высш.шк., 2006. – 463 с.
4. Соколов Р.С. Химическая технология: Учеб. пособие для вузов. В2-х т. Т.1.:Химическое производство в антропогенной деятельности, основные вопросы химической технологии, производство неорганических веществ. - М.: ВЛАДОС, 2000 – 418 с.
5. Технология производства химических волокон / В.В. Юркевич, А.Б. Пакшвер – М.: Химия, 2007. – 304 с.
6. Черный И.Р. Производство сырья для нефтехимических синтезов. – М.: Химия, 2003. -336 с.