催化氧化設(shè)備的衡蝕和保護(hù)利用娙類化合物的催化氧化反應(yīng),可以制得醛類、酮類、醌類和酸類。

在這類的反應(yīng)過(guò)程中,大家比較熟悉和應(yīng)用得很廣的是苯二甲酸酐的生產(chǎn)。

苯二甲酸酐的生產(chǎn),是利用空氣中的氧,通過(guò)催化劑——五氧化二釩,把氣態(tài)的萘氧化成苯二甲酸酐。

苯二甲酸酐的生產(chǎn)工藝流程

1一鼓通機(jī);2一榘計(jì)量槽;3-定量泵;4一氣化器;5、6一空氣混合氣的預(yù)熱器,7—催化器;8一熱交換器:9一苯二甲酸酐冾凝器;10—醒類冾凝器,11-提取順丁烯二酸的冼溢塔;12—尾氣通鳳機(jī);13一離心泵;14-電保溫的鹽槽,15-液下泵;16一廢熱解爐

其生產(chǎn)過(guò)程如下:用定量泵3把熔化的萘從計(jì)量槽2逖入蓁氣化器4中,同時(shí)由鼓風(fēng)機(jī)1也把空氣途入萘氣化器4中。

在預(yù)熱器5中,萘空氣混合氣被從催化器7排出的熱氣預(yù)熱,又在預(yù)熱器6中用熔鹽再預(yù)熱一次,使溫度達(dá)到270~290°℃。然后,萘空氣混合氣進(jìn)入催化器7中。在催化器中,萘被氧化成苯二甲酸酐。催化器是列管式的,管中裝有催化劑。

為了使氧化的熱反應(yīng)氣件穩(wěn)定,列管式催化器的管外空間用熔鹽循環(huán),借以帶出反應(yīng)生成的熱量,井將其傳到廢熱鍋爐16中,用以制造蒸汽。采兟中的熔鹽是用裝在熔鹽受槽上的液下泵15來(lái)循環(huán)傳送的。在熔鹽受槽下面有電熱裝置,作為熔鹽受槽14和催化器7開(kāi)車投產(chǎn)時(shí)加熱之用。

在催化器7中生成的苯二甲酸酐空氣混合氣,經(jīng)熱交換器8,進(jìn)入冾凝器9。在此被冾卻并凝袺成產(chǎn)品一一苯二甲酸酐。

余下的氣體在冾凝器10中分離出醌類,然后進(jìn)入洗滌塔11,以制取順『烯二酸溶液。苯二甲酸酐為針狀袺晶,由冾凝器9下端出料口卸出。

用同樣的方法,可把蒽制成蒽醌。也是在450°G下,在五氧化二釩的催化作用下,用空氣中的氧把蒽蒸氣催化成醌。

苯二甲酸酐生產(chǎn)的全部設(shè)備,可用瞽通磯素鋼制造。在流程中,在催化器之前的所有生產(chǎn)設(shè)備,由于沒(méi)有侵蝕性介質(zhì)存在,因而不會(huì)受腐蝕。

在流程中,在催化器之后的設(shè)備,則是與苯二甲酸、順丁烯二酸以及其他侵蝕性介質(zhì)相接觸的,有腐蝕現(xiàn)象。

催化器(轉(zhuǎn)化器)

首先我們要探討這個(gè)生產(chǎn)中的主要設(shè)備—一催化器(轉(zhuǎn)化器)。舊式的生產(chǎn)苯二甲酸酐的轉(zhuǎn)化器,是浸在鉛浴中的臥式或立式的智式轉(zhuǎn)化器。

在380~425℃下,當(dāng)萘空氣混合氣通過(guò)催化劑時(shí),產(chǎn)生萘被氧化為苯二甲酸酐的反應(yīng),是放熱反應(yīng),放出大量的熱。

轉(zhuǎn)化器用的鉛,數(shù)量是很大的,一個(gè)中等規(guī)模的車間需要幾百噸為了避免在操作設(shè)備中損失鉛,在敞口的鉛浴上撒一厚層磨粑的石墨粉。

近來(lái),在實(shí)際生產(chǎn)中,宋用了熔鹽循環(huán)的立式轉(zhuǎn)化器,在410430℃0下進(jìn)行氧化。并利用反應(yīng)所放出的熱量,在廢熱鍋爐中制造蒸立式轉(zhuǎn)化器是用直徑為22×1,5毫米、長(zhǎng)1500毫米的薄壁管制成