Дослідження процесу нейтралізації продуктів сульфатування у виробництві пар
Вантажиться...
Дата
2021
DOI
doi.org/10.20998/2079-0821.2021.02.01
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Процес нейтралізації продуктів сульфатування у виробництві поверхнево-активних речовин не є основним, проте на цій стадії закріплюються позитивні ефекти отримані на стадії сульфатування органічної речовини газоподібним триоксидом сірки. Для збереження отриманого ступеня сульфатування необхідно проводити процес нейтралізації в умовах, які виключають протікання гідролізу в кислому середовищі. Реакція нейтралізації проходить з великим виділенням тепла близько 40 кДж/моль. Аналіз літературних даних показав, що процес нейтралізації недостатньо висвітлений. Мало даних і по апаратурно-технологічному оформленню даного процесу. Процес нейтралізації в промислових умовах проводиться в апаратах з механічними турбінними мішалками, для зняття тепла екзотермічної реакції паста з нейтралізатора подається в водяний виносний теплообмінник і знову повертається в нейтралізатор. Метою даного дослідження є визначення оптимальних технологічних параметрів процесу нейтралізації продуктів сульфатування та розробка математичної моделі даного процесу. Наведено результати експериментальних досліджень процесу нейтралізації продуктів сульфатування водним розчином гідрооксиду натрію. При проведенні досліджень визначався вплив технологічних параметрів на якісні показники продуктів нейтралізації, основним з яких є ступінь сульфатування. Знайдено оптимальні технологічні параметри для проведення даного процесу в реакторі з мішалкою у лабораторних умовах. На основі отриманих даних в основі даного процесу є використання реактора неперервної дії з турбінною мішалкою і з комбінованим теплообмінником. Для переходу до промислового реактора-нейтралізатора розроблена математична модель, що дає можливість методом математичного моделювання скорегувати технологічні параметри у промислових умовах. сульфатування. Знайдено оптимальні технологічні параметри для проведення даного процесу в реакторі з мішалкою у лабораторних умовах. На основі отриманих даних в основі даного процесу є використання реактора неперервної дії з турбінною мішалкою і з комбінованим теплообмінником. Для переходу до промислового реактора-нейтралізатора розроблена математична модель, що дає можливість методом математичного моделювання скорегувати технологічні параметри у промислових умовах.
The process of sulfation products neutralization in the production of surfactants is not basic, but at this stage the positive effects obtained at the stage of sulfation of organic matter with sulfur trioxide gas are fixed. To preserve the degree of sulfation obtained, it is necessary to carry out the neutralization process under conditions precluding the occurrence of hydrolysis in an acidic medium. The neutralization reaction takes place with a high heat release of about 40 kJ / mol. Analysis of the literature data showed that the neutralization process is not well covered. Little data and hardware and technological design of the process. The process of neutralization in industrial conditions is carried out in apparatus with mechanical turbine mixers, to remove the heat of the exothermic reaction, the paste from the neutralizer is fed into a water-borne heat exchanger and returns to the neutralizer again. The purpose of this study is to determine the optimal technological parameters of the process of neutralization of sulfate products and the development of a mathematical model of this process. The results of experimental studies of the process of sulfation products neutralization with an aqueous solution of sodium hydroxide are presented. During the research, the influence of technological parameters on the quality indicators of neutralization products was determined, the main of which is the degree of sulfation. The optimal technological parameters for carrying out this process in a reactor with a stirrer under laboratory conditions were found. Based on the data obtained in the basis of this process, the use of a continuous-action reactor with a turbine mixer and with a combined heat exchanger. For the transition to an industrial reactor-neutralizer, a mathematical model has been developed, which makes it possible, by means of mathematical modeling, to correct technological parameters in industrial conditions.
The process of sulfation products neutralization in the production of surfactants is not basic, but at this stage the positive effects obtained at the stage of sulfation of organic matter with sulfur trioxide gas are fixed. To preserve the degree of sulfation obtained, it is necessary to carry out the neutralization process under conditions precluding the occurrence of hydrolysis in an acidic medium. The neutralization reaction takes place with a high heat release of about 40 kJ / mol. Analysis of the literature data showed that the neutralization process is not well covered. Little data and hardware and technological design of the process. The process of neutralization in industrial conditions is carried out in apparatus with mechanical turbine mixers, to remove the heat of the exothermic reaction, the paste from the neutralizer is fed into a water-borne heat exchanger and returns to the neutralizer again. The purpose of this study is to determine the optimal technological parameters of the process of neutralization of sulfate products and the development of a mathematical model of this process. The results of experimental studies of the process of sulfation products neutralization with an aqueous solution of sodium hydroxide are presented. During the research, the influence of technological parameters on the quality indicators of neutralization products was determined, the main of which is the degree of sulfation. The optimal technological parameters for carrying out this process in a reactor with a stirrer under laboratory conditions were found. Based on the data obtained in the basis of this process, the use of a continuous-action reactor with a turbine mixer and with a combined heat exchanger. For the transition to an industrial reactor-neutralizer, a mathematical model has been developed, which makes it possible, by means of mathematical modeling, to correct technological parameters in industrial conditions.
Опис
Ключові слова
поверхнево-активна речовина, оптимальні технологічні параметри, процес нейтралізації, реактор з мішалкою, математична модель, neutralization process, mathematical model, stirred reactor, optimal technological parameters, Surfactant
Бібліографічний опис
Дослідження процесу нейтралізації продуктів сульфатування у виробництві пар / О. М. Дзевочко [та ін.] // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Хімія, хімічна технологія та екологія = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Chemistry, Chemical Technology and Ecology : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2021. – № 2 (6). – С. 3-8.