Jakie są kroki w produkcji formaldehydu?
Większość związków organicznych, zarówno prostych lub złożonych, może być wytwarzana na wiele sposobów.Tylko najbardziej opłacalne z nich można wykorzystać do produkcji komercyjnej.Produkcja formaldehydu wykorzystuje jedną z dwóch metod katalitycznych obejmujących metanol (CH 3 OH): łagodne utlenianie lub odwodnienie.Zastosowanym katalizatorem może być mieszanina molibdenu i tlenku żelaza lub alternatywnie, srebra.Katalizator molibdenu wymaga temperatury około 480-750 i deg;F (250-400 i deg; c) w celu utrzymania reakcji, podczas gdy srebro wymaga znacznie wyższej temperatury 1200 i deg;F (650 i deg; c).
Może wydawać się, że produkcja formaldehydu za pomocą silnego utleniacza stanowiłoby trzecią opcję.Trasa ta nie jest jednak odpowiednia, ponieważ sam pożądany aldehyd byłby zagrożony utlenieniem, tworząc kwas karboksylowy mdash;W tym przypadku kwas mrówkowy (HCOOH).Jedną z cech zarówno łagodnych metod oksydacyjnych, jak i odwodniania jest potrzeba utrzymania ciepła w celu utrzymania tego procesu.Może się to wydawać, że zbytnie zwiększa koszt produkcji produkcji formaldehydu.Oba procesy są jednak egzotermiczne i mdash;co oznacza, że każda reakcja wydziela ciepło i mdash;czyniąc je oba samowystarczalne.
przy użyciu katalizatora molibdenu i tlenku żelaza wymaga przepuszczania mieszaniny metanolu i oparów zmieszanych z powietrzem na katalizatorze.Stechiometrycznie mdash;lub, mówienie w kategoriach ilości reagentów chemicznych i produktów i mdash;Równanie dla tego wynosi 2 ch 3 OH +O 2 RARR;Hcho + 2 H 2 o + i delta;.Grecka litera delta oznacza ciepło.Chociaż część tego ciepła jest wykorzystywana do utrzymania procesu reakcji, niektóre z nich mogą być używane do innych celów, takich jak zasilanie turbin roślinnych.Podczas gdy czasami stosuje się utleniające wytwarzanie formaldehydu, jest on mniej powszechny niż metoda odwodornienia.
Jednym z powszechnych katalizatorów stosowanych w procesie dehydrogenowania produkcji formaldehydu jest srebro, chociaż srebro może częściowo reagować przez szlak oksydacyjny.Podobnie jak w przypadku oksydacyjnego katalizatora tlenku żelaza molibdenum, opary metanolu są łączone z powietrzem i przepuszczane przez katalizator i mdash;Sam metal istnieje w postaci ziarnistej, krystalicznej.Zarówno reakcje molibdenu, jak i srebrne odbywają się nad kotłem parowym.Powstałe opary, które zawierają produkt formaldehydu plus nieprzereagowane opary metanolu, są następnie skondensowane i oczyszczane.W przypadku procesu odwodornienia pozostały gaz ścieków obejmuje wodór;Gaz jest spalany w celu wytworzenia pary, który zasila kotł.
Równanie reakcji dla procesu odwodornienia wynosi ch 3 OH RARR;HCHO + H 2 .Dodatkowymi katalizatorami, które można zastosować zamiast srebra, ponieważ środek odwodorniony to chromit miedzi i octan palladu.Do jej udanego działania wymagane są specjalne warunki.Forma heterogenicznego katalizatora, octan palladu działa jako czynnik „transferu fazowego”.Oznacza to, że zachowuje się podobnie jak detergent, umożliwiając przeniesienie reagenta między dwiema niemieszalnymi fazami i mdash;jeden wodny, jeden organiczny.