Дипломная работа: Производство химических волокон

1) Периодический способ - периодический или непрерывный синтез полимера, периодические процессы экстракции и сушки крошки (гранул), формование комплексных нитей.

2) Непрерывный способ с получением крошки - непрерывный синтез полимера, экстракция и сушка крошки, формование комплексных нитей.

Непрерывный способ с формованием комплексных нитей непосредственно из расплава (непрерывный синтез полимера и формование комплексных нитей непосредственно из расплава).

Первые два способа производства капроновых нитей состоят из одинаковых, технологических стадий, но второй способ выгодно отличается от первого применением непрерывных процессов синтеза полимера, экстракции и сушки крошки, что значительно улучшает технологию производства и повышает качество полимера и нитей.

Третий способ предусматривает совмещение в едином технологическом процессе непрерывного способа получения полимера с формованием нитей из расплава без повторного плавления полимера, при этом коренным образом изменяется технология получения нитей. Непрерывный процесс осуществлен в полном объеме при получении волокон и находит все большее применение в производстве текстильных нитей.

2.1 Синтез капролактама

Капролактам может быть синтезирован из фенола, бензола, анилина, а также из н -бутана, фурфурола, ацетилена, этиленоксида и дивинила.

Рассмотрим пример получения капролактама из фенола:

Получение капролактама из фенола.

При гидрировании фенола (135-160°С) в присутствии никелевого катализатора образуется циклогексанол:

Дегидрированием циклогексанола получают кетон-циклогексанон:

Реакция дегидрирования протекает при атмосферном давлении и температуре 400-450°С в присутствии железо−цинкового катализатора. При взаимодействии циклогексанона с гидроксиламином образуется оксим циклогексанона (циклогексаноксим). Этот процесс называется оксимированием:

Оксимирование проводится при 20°С. В конце процесса при нейтрализации выделяющейся серной кислоты аммиаком температура реакционной массы самопроизвольно повышается до 90°С.

При действии концентрированной серной кислоты оксим циклогексанона изомеризуется в лактам ε−аминокапроновой кислоты (изоксим циклогексанона) происходит перегруппировка атомов в молекуле циклогексаноноксима:

Полученный таким способом капролактам подвергается очистке от примесей экстракцией органическими растворителями (например, трихлорэтиленом) и многократной дистилляции под вакуумом.

Из 1 кг фенола получают 0,65 кг капролактама.

Качество капролактама, применяемого для производства волокна капрон, характеризуется следующими основными показателями:

Внешний вид Белые кристаллы

Молекулярная масса 113,16

Температура, ºС

кристаллизации 68,8-69,0

кипения 262

Перманганатное число

3% -ного водного раствора, с 5000-10000

Содержание летучих оснований

мэкв */кг 0,0-0,6