Использование переливного устройства в синтезе гидантоина | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 20 марта, печатный экземпляр отправим 24 марта.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Робинович, М. Д. Использование переливного устройства в синтезе гидантоина / М. Д. Робинович, С. Е. Латышова, Н. В. Шибитова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 13 (251). — С. 30-31. — URL: https://moluch.ru/archive/251/57508/ (дата обращения: 06.03.2021).



В данной статье подробно рассмотрена стадия выделения промышленного способа получения гидантоина. В ходе стадии выделения производится отдувка попутных газов из раствора гидантоина. В статье описаны преимущества и возможные результаты использования переливного устройства в процессе отдувки попутных газов.

Ключевые слова: гидантоин, переливное устройство, массообменная тарелка, стадия выделения.

Гидантоин получают путем воздействия цианистого натрия на метилтиопропиновый альдегид в водном потоке аммиака и углекислого газа. Реакция проходит при избыточном содержании аммиака и углекислого газа относительно метилтиопропионового альдегида, данное условие необходимо соблюдать для поддержания требуемой конверсии реакции [1]. После стадии синтеза раствор гидантоина подают на стадию гидролиза, откуда полученный в результате реакции раствор метионина направляют на стадию сушки. Сушка полученного метионата натрия проводятся в присутствии серной кислоты, расход которой напрямую зависит от чистоты гидантоина, полученного на стадии синтеза [3].

В качестве примесей в растворе гидантоина присутствуют аммиак, карбонат натрия и прочие тяжелые остатки. Для того чтобы сократить содержание аммиака и карбоната натрия в растворе гидантоина, на стадии синтеза установлена колонна стриппинга, в которой происходит отдувка избытка аммиака и углекислого газа.

В данной статье рассмотрено проектное решение, которое способно улучшить качество работы колонны стриппинга, в следствии чего повысить чистоту раствора гидантоина и сократить расход серной кислоты, используемой на стадии сушки раствора метионина [3].

Колонна стриппинга представляет собой цилиндрический аппарат с шестнадцатью перфорированными тарелками провального типа и увеличенным объемом в головной части колонны. Реакционная масса подается в головную часть колонны и далее направляется на тарелки. Из-за того, что реакционная масса с тарелки на тарелку переливается сплошным потоком треть массообменной тарелки не задействуется в процессе отдувки газов. Структурирование реакционного потока позволило бы снизить нагрузку на массообменную тарелку за счет чего увеличить ее рабочую площадь.

В ходе анализа патентно-технической литературы был найден патент RU 2438748 в котором описывается переливное устройство. Описываемое Переливное устройство представляет собой приемный карман, конструкция которого изображена на рисунке 1 [2].

Рис. 1. Конструкция переливного устройства

Особенностью данного переливного устройства является его конструкция, выполненная автономно, что позволяет упростить монтаж массообменных тарелок т. к. не требуется совмещение провалов. Устройство также обеспечивает гидрозатвор, вынесенный с площади тарелки, что позволило увеличить рабочую площадь тарелки. За счет обеспечения гидрозатвора также увеличился уровень жидкости на тарелках, что позволило улучшить сепарацию газа [2].

На основании выбранного проектного решения были проведены технические расчеты с целью проведения сравнительной характеристики работы колонны стриппинга с ситчатыми тарелками провального типа и колонны стриппинга с установленным переливным устройством вместе с ситчатыми тарелками. Результаты анализа приведены в таблице 1:

Таблица 1

Результаты сравнительного анализа

Параметры процесса

Способ производства аналога

Новый способ

Стадия выделения

Колонна стриппинга с ситчатыми тарелками со сливной перегородкой.

Колонна стриппинга с ситчатыми тарелками со сливным устройством.

Давление процесса

0,01–0,05 МПа

0,01–0,05 МПа

Температура процесса

110–120

110–120

Мольное соотношение NH3:СО2

1,3:1,5

1,3:1,5

КПД тарелок

62 %

68 %

Содержание NH3 в конечной смеси

0,5 %, масс

0,4 %, масс

Содержание Na2CO3 в конечной смеси

16 % масс

14 %, масс

Из сравнительной таблицы 1 следует, что благодаря увеличению рабочей площади тарелки процентное содержание аммиака и карбоната натрия уменьшилось с 0,5 % до 0,4 % и с 16 % масс до 14 % масс соответственно, что исходя из материального баланса процесса 15кг/ч и 260 кг/ч соответственно. Результаты проведенных расчетов подтверждают эффективность предложенного проектного решения, а именно демонстрируют улучшение сепарации газа на массообменных тарелках за счет увеличения их рабочей площади и увеличения паро-жидкостного слоя на поверхности тарелки.

Литература:

  1. Серрей А. Справочник по органическим реакциям. Именные реакции в органической химии. Перевод с английского под ред. и доп. докт. хим. наук Н. С. Вульфсона. Перевод с английского: М. Н. Ефимова, О. Н. Камышан и Э. М. Бамдас. М.: ГХИ, 1962. — 300с.
  2. Патент № RU 2 438 748, 25.03.2010 Массообменные тарелки // Патент России № 2438 748. Бюл. № 23 / Шибитова Н. В.
  3. К. В. Вацуро, Г. Л. Мищенко Именные реакции в органической химии. М., «Химия», 1976.
Основные термины (генерируются автоматически): переливное устройство, раствор гидантоина, тарелка, карбонат натрия, массообменная тарелка, стадий выделения, стадий синтеза, углекислый газ, провальный тип, рабочая площадь.


Ключевые слова

гидантоин, переливное устройство, массообменная тарелка, стадия выделения

Похожие статьи

Совершенствование процесса получения гидантоина в синтезе...

Для получения метионата натрия гидантоин направляют на стадию гидролиза, где

В ходе анализа технологической схемы синтеза гидантоина, были выявлены недостатки на стадии выделения продукта. Стадия выделения представляет собой колонну стриппинга: колонна...

Изучение процесса получения гидантоина как промежуточного...

− гидролиза гидантоина раствором едкого натрия. Процесс получения гидантоина состоит из двух последовательных стадий: синтеза

В настоящее время синтез гидантоина проводят путем воздействия на метилтиопропионовый альдегид цианистого натрия, аммиачной воды и...

Технология получения технического хлористого натрия из...

Известны различные методы утилизации и переработки галитовых отходов. Галитовые отходы являются побочным продуктом основной стадии производства. Количество хлорида натрия в природном сильвините очень велико (до 90 %). При переработке хлорид натрия уходит в отвал.

Выбор и изучение эффективности экстракторов в производстве...

Аппараты колонного типа. Колонные экстракторы различаются по типу применяемых контактных устройств: насадок или тарелок различных конструкций. В настоящее время в нефтегазопереработке наиболее часто применяют насадочные экстракционные колонны.

Изучение процесса получения цианистого натрия как...

получение гидантоина по методу Бухерера; – гидролиза гидантоина раствором едкого натрия. Гидантоин по методу Бухерера получают путем воздействия цианистого натрия на метилтиопропионовый альдегид (в водном растворе аммиака и углекислого газа) [2]

Комплексная оценка массообменных и энергетических...

Основным отличием тарелок этого типа от контактных устройств других типов, является возможность

где - коэффициент массоотдачи в газовой фазе, м/с; - площадь поперечного сечения колонны, м2; - средняя скорость газа в колонне, м/с; - коэффициент массоотдачи...

Совершенствование процесса получения метионина

Промышленный способ синтеза кормового метионина состоит из ряда стадий. В данной работе исследована конечная стадия — нейтрализация гидролизных растворов метионата натрия. Способ выделения метионина из раствора метионата натрия реализуется нейтрализацией...

Усовершенствование процесса получения цианистого натрия

Цианистый натрий используется как промежуточный продукт в синтезе гидантоина, из которого далее синтезируют метионат натрия и метионин. Маетионин используется в качестве кормовых добавок и в фармакологии.

Автоматизированная система управления процессом абсорбции...

Стадия рекуперации аммиака и углекислого газа предназначена для приготовления раствора аммиака и углекислого газа, применяемого для синтеза гидантоина. Получают данный раствор путем повторного использования аммиака и углекислого газа...

Похожие статьи

Совершенствование процесса получения гидантоина в синтезе...

Для получения метионата натрия гидантоин направляют на стадию гидролиза, где

В ходе анализа технологической схемы синтеза гидантоина, были выявлены недостатки на стадии выделения продукта. Стадия выделения представляет собой колонну стриппинга: колонна...

Изучение процесса получения гидантоина как промежуточного...

− гидролиза гидантоина раствором едкого натрия. Процесс получения гидантоина состоит из двух последовательных стадий: синтеза

В настоящее время синтез гидантоина проводят путем воздействия на метилтиопропионовый альдегид цианистого натрия, аммиачной воды и...

Технология получения технического хлористого натрия из...

Известны различные методы утилизации и переработки галитовых отходов. Галитовые отходы являются побочным продуктом основной стадии производства. Количество хлорида натрия в природном сильвините очень велико (до 90 %). При переработке хлорид натрия уходит в отвал.

Выбор и изучение эффективности экстракторов в производстве...

Аппараты колонного типа. Колонные экстракторы различаются по типу применяемых контактных устройств: насадок или тарелок различных конструкций. В настоящее время в нефтегазопереработке наиболее часто применяют насадочные экстракционные колонны.

Изучение процесса получения цианистого натрия как...

получение гидантоина по методу Бухерера; – гидролиза гидантоина раствором едкого натрия. Гидантоин по методу Бухерера получают путем воздействия цианистого натрия на метилтиопропионовый альдегид (в водном растворе аммиака и углекислого газа) [2]

Комплексная оценка массообменных и энергетических...

Основным отличием тарелок этого типа от контактных устройств других типов, является возможность

где - коэффициент массоотдачи в газовой фазе, м/с; - площадь поперечного сечения колонны, м2; - средняя скорость газа в колонне, м/с; - коэффициент массоотдачи...

Совершенствование процесса получения метионина

Промышленный способ синтеза кормового метионина состоит из ряда стадий. В данной работе исследована конечная стадия — нейтрализация гидролизных растворов метионата натрия. Способ выделения метионина из раствора метионата натрия реализуется нейтрализацией...

Усовершенствование процесса получения цианистого натрия

Цианистый натрий используется как промежуточный продукт в синтезе гидантоина, из которого далее синтезируют метионат натрия и метионин. Маетионин используется в качестве кормовых добавок и в фармакологии.

Автоматизированная система управления процессом абсорбции...

Стадия рекуперации аммиака и углекислого газа предназначена для приготовления раствора аммиака и углекислого газа, применяемого для синтеза гидантоина. Получают данный раствор путем повторного использования аммиака и углекислого газа...

Задать вопрос