توليدمحلول تيترانت ولومتري (حجم سنجي) كارل فيشر

دانش توليد آغازگر دي لائورويل پراكسيد(DLP) به روش بچ و پيوسته در اين اختراع به ثبت مي رسد. پلي وينيل كلريد (PVC) دومين مقام توليد ترموپلاستيك ها در جهان را دارا مي باشد. در اروپا PVC پرمصرف ترين پلاستيك است و در آمريكا پس از پلي اتيلن (PE) پرمصرف ترين مي باشد. PVC كاربردهاي زيادي همچون: كفش، كاپشن، چرم، فيلم، ورقه، پروفيل درب و پنجره، واشر، لوله و اتصالات و ... دارد. PVC نتيجه پليمريزاسيون مونومر وينيل كلريد (CH2=CHCl) مي باشد. كه از طريق فرآيندهاي زير به پلي وينيل كلريد قابل تبديل مي باشد: 1- پليمريزاسيون بالك يا جرمي (Bulk polymerization) حدود 10% كل توليد پليمر، به اين روش اختصاص دارد. سيستم پليمريزاسيون فقط شامل مونومر و ماده شروع كننده (آغازگر) مي باشد. پليمريزاسيون تحت فشار و در دماي °C 70-40 و به صورت دو مرحله كاملاً مجزا در دو راكتور صورت مي گيرد. 2- پليمريزاسيون تعليقي (Suspension polymerization) حدود 80% از كل پليمر جهان به اين روش تهيه مي شود. در اين روش آب، ماده شروع كننده، مواد نگهدار كلوئيد (حدود 06/0-05/0 وزني) و قطرات مونومر (سايز μm 50-15) در يك راكتور تحت فشار (حدود MPa5/1) و دماي°C80 مجهز به يك همزن، ريخته مي شود. 3- پليمريزاسيون امولسيوني (Emulsion or suspension polymerization) حدود 15-10% از كل توليد پليمر، به اين روش اختصاص دارد. پليمريزاسيون در اتوكلاوي كه شامل مونومر، آب، شروع كننده (آغازگر) و مواد امولسيون كننده (با غلظت حدود 2-3%) مي باشد، صورت مي گيرد. مخلوط دائما توسط يك همزن پره‌اي بهم مي خورد. دماي واكنش حدود °C 60-40 مي باشد. از بين روشهاي فوق فرآيندهاي تعليقي و امولسيوني از ساير روشهاي ديگر عموميت بيشتري دارند به طوري كه حدود 78% از كل توليد پلي وينيل كلريد در ايالات متحده آمريكا و بيش از 50% از كل توليدات پلي وينيل كلريد در اروپا از طريق تعليقي و مابقي از روش امولسيوني مي باشد. در ايران نيز روش تعليقي بكار گرفته مي شود. براي آغاز يك واكنش راديكالي زنجيري قبل از هر چيز لازم است تا يك گونه راديكالي در محيط واكنش ايجاد شود كه اين مهم با بكار گيري تركيبات حساس در برابر حرارت كه به سادگي تجزيه مي شوند انجام مي گردد. آغازگرها موادي هستند كه با گرم شدن و يا تحت اشعه قرار گرفتن و يا هر طريق ديگر به صورت همگون و يا ناهمگون شكسته شده و راديكالهاي آزاد توليد كرده و اين راديكالهاي آزاد مي توانند در شرايط معيني پليمريزاسيون راديكالي را آغاز نمايند. آغازگر رايج در توليد PVC از خانواده دي اسيل پراكسيدها و بنام دي لائورويل پراكسيد با فرمول ساختماني زير مي باشد. اين آغازگر معمولا به عنوان ACT1 و يا LP و يا DLP در صنايع توليدي PVC داخل كشور شناخته مي شود. از شاخص هاي اين آغازگر بالا بودن زمان نيمه عمر آنها در مقايسه با دماي رآكتور (°C72-57) مي باشد و لذا از اين آغازگر در انتهاي پليمريزاسيون و وقتي كه دماي رآكتور در حالت رمپ قرار دارد استفاده مي شود اين آغازگر در دماي كمتر از°C30 و بيشتر از°C5 نگهداري مي شود. اين آغازگر عموما از لائوريك اسيد به عنوان ماده اوليه بدست مي آيد كه در واقع به كمك تيونيل كلريد، اسيد لائوريك را به لائورويل كلريد تبديل كرده و سپس لائورويل كلريد را با مخلوط آب اكسيژنه و سود سوزآور واكنش داده و دي لائورويل پراكسيد تهيه مي گردد. براي تبديل گروه هيدروكسيل به گروه كلريد در اسيدهاي آليفاتيك معمولا از سه واكنشگر استفاده مي شود: تيونيل كلريد و فسفر تري كلريد و فسفر پنتاكلريد. تيونيل كلريد به ويژه مناسب است زيرا علاوه بر فرآورده هائي كه افزون بر اسيد كلريد تشكيل مي شوند، همه گازي شكل هستند و بنابراين به آساني از اسيد كلريد جدا مي شوند و از سوي ديگر مقدار اضافي تيونيل كلريد در واكنش در دماي جوشش حدود°C79 به كمك تقطير به آساني خارج مي شود. در اين اختراع لائوريل كلريد 98% وزني با پراكسيد هيدروژن 5/4% وزني در حضور محلول 24% وزني هيدروكسيد سديم در دماي 60-55 درجه سانتيگراد و در حضور حلال هپتان به مدت 20-15 دقيقه واكنش داده و سپس فاز آلي و آبي از هم جدا و فاز آلي حاوي حلال هپتان و محصول دي لائورويل پراكسيد با سرد كردن كريستاليزه گرديده و محصول جدا مي شود. فاز آبي نيز پس از خنثي سازي با اسيد سولفوريك رقيق و كريستاليزاسيون محصول فرعي لائوريك اسيد را بدست مي دهد.

در اين اختراع سولفات سديم خشك از خاك معدني تنارديت تهيه مي شود اين خاك در ايران به وفور يافت مي شود و مراحل كار به طور خلاصه شامل مراحل زير مي باشد: 1- آسياب كردن سنگ يا خاك معدني 2- شستشوي خاك با آب و يا محلول بازيافتي مراحل بعدي در دماي 28 تا 40 درجه سانتيگراد و تهيه محلول سوسپانسيون حاوي سولفات سديم غليظ، لجن و مواد نامحلول 3- رسوبدهي لجن و مواد نامحلول و جداسازي محلول غليظ و شفاف 4- كريستاليزاسيون محلول غليظ و شفاف در اولين مرحله كريستاليزاسيون در دماي بين 32 تا 20 درجه سانتيگراد و حفظ ارتفاع محلول تا كمتر از 15 سانتيمتر براي توليد كريستالهاي بزرگ نمك گلوبر(سولفات سديم ده آبه) 5- انتقال مادر آب كريستاليزاسيون به مرحله اول شستشوي خاك. 6- ذوب كردن كريستالهاي بدست آمده در دماي 60 درجه سانتيگراد تا كريستالهاي سولفات سديم در آب كريستاله خود حل شوند و سوسپانسيوني شامل محلول اشباع سولفات سديم با دانسيته 335/1 گرم بر ميلي ليتر و كريستالهاي سولفات سديم خشك به نسبت 17% وزني نسبت به كريستالهاي نمك گلوبر ده آبه اوليه بدست آيد و رسوب دهي كريستالهاي سولفات سديم خشك انجام مي شود. 7- محلول اشباع و شفاف بدست آمده از مرحله قبل به دومين مرحله كريستاليزاسيون بازگردانده شده تا سولفات سديم خشك جدا و پس از انجام يك مرحله خشك كردن نهائي بسته بندي گردد.

دستگاه ساخته شده شامل دو عدد مخزن از جنس استنلس استيل 316 بوده و مجهز به سيستم تقطير در خلاء مي باشد كه به صورت غير پيوسته و در مقياس بنچ قادر است آب اكسيژنه 35% را تغليظ نمايد. نحوه آماده سازي و غير فعال سازي سطوح داخلي دستگاه شرح داده شده است. اين دستگاه بهترين وسيله موجود در ايران براي تغليظ آب اكسيژنه است كه بسيار ساده، ارزان و ايمن مي باشد. حجم سيستم تقطير 30 ليتر است كه براي توليد آب اكسيژنه 70% و به ميزان 5 ليتر در ساعت قابل استفاده است. از منو سديم هيدروژن فسفات به عنوان پايداركننده وبه ميزان 03/0% وزني و از نيترات آمونيم به ميزان 3%وزني به عنوان ماده ضد خوردگي استفاده شده است. با غير فعالسازي سطوح داخلي مخازن ، عمليات تغليظ در دو مرحله جداگانه شامل تخليص اوليه و تغليظ صورت مي گيرد. در اين روش آب اكسيژنه با خلوص 35% به روشي بسيار ساده و ايمن به آب اكسيژنه با خلوص 70% تبديل مي شود. روش عملي براي رسيدن به گريدهاي تا 70% وزني آب اكسيژنه مورد بررسي قرار گرفته است.

براي آنكه بتوان پروپيلن گليكول (1و2- پروپان دي ال) (PG) را از منابع غير نفتي و تجديد پذير مثل گليسيرين توليد كرد از واكنش هيدروژنوليز گليسيرين در حضور كاتاليستهاي مخلوط اكسيدهاي فلزي حاوي فلز مس و در دماي 180-250 درجه سانتيگراد و فشار 15-25 اتمسفر و در طي يك مرحله و عبور از حدواسط استول ، پروپيلن گليكول توليد مي شود. در اين اختراع كاتاليزور مناسب توليد پروپيلن گليكول سنتز شده است.

در اين اختراع اتيل بنزن (EB) به كمك اكسيژن موجود در هوا در رآكتور تيتانيومي و در فاز مايع در دماي ºC155-140 و فشار3-1 اتمسفر و بدون استفاده از هرگونه كاتاليست فلزي يا آلي، اكسيد شده و اتيل بنزن هيدروپراكسيد (EBHP) توليد مي¬شود. شرايط عملياتي شامل، اثرهاي فشار جزيي اكسيژن، دماي برنامه ريزي شده، دماي رفلاكس، مقدار گاز خروجي و حذف آب و اسيد توليدي حين واكنش، به گونه¬اي تنظيم و بهينه شده اند تا بيشترين تبديل EB و گزينش پذيري EBHP حاصل گردد. محصول اصلي واكنش EBHP و محصول¬هاي فرعي شامل استوفنون (ACP) و 1- فنيل اتانول (1-PE) در مقادير كم نيز توليد مي شوند. سرعت تشكيل EBHP با افزايش دما تا ºC155 افزايش مي¬يابد و در دماي بيشتر از آن به دليل تجزيه حرارتي EBHP به ACP و 1-PEو در تبديل EB بيش از 13درصد و فشار جزيي اكسيژن بالاي 2/1 اتمسفر، سرعت كاهش مي-يابد. تبديل بيش از 13 % براي EB و گزينش پذيري بيش از 90% براي EBHP حاصل گرديد. با روش ارائه شده در اين اختراع امكان تغليظ EBHP تا بيش از 75% وزني فراهم گرديده است.

يكي از معضلاتي كه خودروسازان با آن دست به گريبان بوده اند مسئله خوردگي در پيشرانه خودروهاي درون سوز مي باشد. محلول ضد جوش و ضدخوردگي ساخته شده داراي فرمولاسيوني از اسيد بنزوئيك، بنزووات سديم، دي كرومات پتاسيم و دي اتانول آمين حل شده در آب مي باشد. اين محلول به عنوان تأمين كاهش حجم مايع خنك كننده موجود در رادياتورها در اثر تبخير و همچنين به عنوان جايگزين ضديخ در رادياتورها قابل استفاده مي باشد. اين محلول سميت كمي داشته و به صورت قرص قابل حل در آب و همچنين به صورت محلول در بطري هاي پليمري قابل عرضه مي باشد. قيمت محصول در مقايسه با نمونه هاي خارجي و داخلي بسيار كمتر بوده و كيفيت، تأثير و عمر آن به مراتب بيشتر است و تمامي اين مولفه ها باعث شده است اين محصول داراي مزيت هاي نسبي فراوان در مقايسه با ساير نمونه ها باشد.

شیمی

اختراع حاضر به طور كلي به ساخت، فرمولاسيون و شكل دهي كاتاليست از جنس آلومينا براي سنتز دي‌متيل‌اتر از واكنش آبگيري از متانول و با استفاده از بوهميت صنعتي مربوط مي‌شود. كاتاليست به صورت اكسترود و به صورت تري لپ و همچنين به شكل قرص شكل دهي مي‌شود. فرمولاسيون شامل افزودني‌هايي است كه هر كدام به نوبه خود نقش مهمي در فرايند شكل دهي و كيفيت كاتاليستي محصول نهائي را بازي مي‌كنند. اختراع ارائه شده براي ساخت كاتاليست "آبگيري از متانول" بهينه سازي شده و پس از شكل‌دهي و انجام عمليات خشك كردن و كلسينه كردن آماده استفاده در رآكتور بستر ثابت كاتاليستي براي انجام واكنش فوق الذكر مي‌باشد. از مزيت‌هاي كاتاليست نهائي اين است كه نه تنها زمان توليد كاتاليست نسبت به روش‌هاي مرسوم كوتاه‌تر شده بلكه هيچگونه آلودگي زيست محيطي نداشته و تجهيزات كمتري را نسبت به روش‌هاي موجود بكار مي‌برد. از اين حيث كاتاليست آلوميناي ساخته شده در اين روش را مي‌توان كاتاليست دوستدار محيط زيست و ارزان قيمت‌تر نسبت به ساير كاتاليست‌ها براي آبگيري از متانول در نظر گرفت.