Россия
сотрудник с 01.01.2025 по настоящее время
Казанский национальный исследовательский технологический университет
студент с 01.01.2023 по настоящее время
Казань, Республика Татарстан, Россия
Традиционный фосгенный метод получения изоцианатов из карбаматов высокотоксичен, требует сложных мер безопасности и сопровождается образованием больших количеств отходов. В связи с этим актуальной альтернативой является термическое разложение карбаматов, однако процесс осложняется обратимостью реакции, требующей быстрого разделения продуктов. Разработана экспериментальная установка с реакторным узлом, обеспечивающим высокоскоростное разделение продуктов термического разложения карбаматов в газовой фазе для предотвращения их обратного взаимодействия. Предложена технологическая схема, включающая плавитель для расплавления исходного карбамата, электрообогреваемый реактор, систему подачи инертного газа с калорифером для нагрева газа, двухступенчатую систему конденсации и емкости для сбора фенола и изоцианата. Предложенное конструктивное решение позволяет минимизировать контакт продуктов разложения и тем самым повысить выход целевого продукта. Определены проектные зависимости для плавителя и калорифера. Обоснована необходимость дополнительного нагрева корпуса реактора для компенсации теплопотерь; критерием оптимального режима является равенство температур газа на входе и выходе реактора. Разработана детальная методика эксперимента, включающая выход на тепловой режим, переключение с воздуха на азот, контроль расхода расплава и безопасное завершение процесса. Особое внимание уделено обеспечению пленочного режима течения расплава, что способствует равномерному нагреву и снижает риск локальной деструкции карбамата. Совокупность проектных, режимных и методических решений создает полную инженерную основу для проведения эксперимента по термическому разложению карбаматов в плёночном реакторе. Реализация подхода позволит получать стабильные и воспроизводимые результаты разделения карбаматов.
КАРБАМАТЫ, УРЕТАНЫ, ИЗОЦИАНАТЫ, ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ, РЕАКТОР ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ, ПЛЁНОЧНЫЙ РЕЖИМ, ПЛАВИТЕЛЬ
1. Н.М. Имашева, В.А. Ионова, Изв. высш. учебн. завед. Химия и хим. технол., 56, 10, 3–23 (2013).
2. Методы синтеза изоцианатов, карбаматов и мочевин карбонилированием нитросоединений: обзор. информ. НИИТЭХИМ, Москва, 1984. 16 с.
3. В.В. Хан, С.Н. Линченко, О.М. Дробышева, В.М. Бондина, Вещества цитотоксического, нейротоксического действия и ядовитые технические жидкости: учебно-методическое пособие. КГМУ, Краснодар, 2011. 108 с.
4. Я.Д. Самуилов, Н.Н. Шишкина, А.Я. Самуилов, Вестн. технол. ун-та, 15, 20, 158–160 (2012).
5. Пат. Германии 4124671A1 (1993).
6. Европ. пат. 0524554A2 (1997).
7. Пат. Японии 3238201 (2001).
8. Пат. Германии 10209095 (2003).
9. А.Я. Самуилов, Д.Р. Алекбаев, Д.Н. Хризанфоров, Я.Д. Самуилов, Вестн. технол. ун-та, 22, 4, 34–38 (2019).
10. А.А. Орлова. Дисс. канд. хим. наук, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва, 2007. 158 с.
11. Пат. Китая 101857556A (2010).
12. Пат. Китая 101844064A (2014).
13. Р.Р. Дашкин. Дисс. канд. техн. наук, КНИТУ, Казань, 2020. 226 с.
14. Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский, С.З. Каган, Ю.Н. Ковалев, Р.Г. Кочаров, Н.В. Кочергин, С.И. Мартюшин, В.А. Набатов, А.М. Трушин, М.А. Шерышев, Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. Под ред. Ю.И. Дытнерского. 2-е изд. Химия, Москва, 1991. 496 с.
15. Пат. США 5449817 (1995).
