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1、年生产10000吨己二腈课程设计己二腈是什么？理化性质外文名相对分子质量中文名化学品类别己二腈C6H8N2108.14有机物--腈类别名hexanedinitrile1,4-二氰基丁烷分子式理化性质外观与性状：无色油状液体，略有气味。熔点(℃)：2.3相对密度（水=1）：0.96沸点(℃)：295溶解性：微溶于水、醚，溶于醇物理性质化学性质遇明火能燃烧。遇高热分解释出剧毒的气体。与氧化剂可发生反应。己二腈的电解合成己二腈的制备方法3.丁二烯法又分氯化氰化法和直接氢氰化法。2.己二酸氨化法将己二酸和
2、过量的氨在催化剂磷酸或其盐类或酯类存在下，在270-290℃温度下进行反应，生成己二酸二铵，然后加热脱水，生成粗己二腈，经精馏得产品。原料消耗定额：已二酸1606kg/t、液氨370kg/t、氢氧化钠36kg/t。1.丙烯腈电解二聚法电解液是对甲苯四乙胺磺酸盐，温度50-60℃，已二腈收率92-95%。丙烯腈加氢二聚过程也可采用钌催化剂在200-300℃，0.1-0.3MPa下气相催化加氢的方法。原料消耗定额：丙烯腈1100kg/t、硫酸80kg/t己二腈的电解合成丙烯腈电解偶联法制己二腈(1)工
3、艺原理丙烯腈电解偶联法又称丙烯腈直接电解加氢二聚法,电化学反应如下己二腈的电解合成第一步,丙烯腈结合二个电子和一个氢质子,生成丙烯腈阴离子:丙烯腈在阴极上氢化二聚分为三步：第二步是形成的丙烯腈阴离子与丙烯腈反应生成二聚阴离子:己二腈的电解合成第三步为二聚阴离子与氢质子反应生成己二腈:此外,电解中还发生生成丙腈和重组分等的副反应。电解槽设计图解图1电解液具有高循环速度的压滤式电解槽的单槽a.单槽侧面;b.各部件的外形;1.电极板;2.阴极;3.阳极;4.联接销钉;5.溶液进出沟;6.分配孔洞;7.隔
4、膜架;8.隔膜;9.具有接线的端面板电解槽的设计(2)电解槽生产己二腈采用带有电解液强烈循环的复极式压滤式电解槽,结构示意于图1。这种电解槽的主要部件是由耐有机溶剂的塑料(聚丙烯、氟塑料等)制成的电极板1。板的侧面凹口内分别安装阴极2和阳极3,两电极用金属销钉4相联接。电极板体内有沟5用于导进或导出溶液至阳极和阴极室。沟具有孔洞6,溶液沿孔洞均匀分布在电极室。每个电极板夹在两个隔膜架7之间,后者也是用塑料制成。隔膜架的中部压装隔膜8。电解槽两端安装面板9,且各有一个电极。工业电解槽由25～30个单
5、槽组装而成,每个单槽大小约1m2。线性负载为1.0～2.0KA。己二腈的电解合成电解槽用的隔膜现在多采用阳离子交换膜。阴极要求采用具有较高氢过电位的材料,如铅、镉和石墨等。目前大多采用镉阴极,因为它可以在较长的使用期内获得较高的稳定的己二腈产率。阳极在隔膜式电解槽中采用含1%～2%银的铅合金,在无隔膜电解槽中,采用具有较低析氧过电位的材料,例如磁铁矿或铁。此时,为阻止铁被腐蚀,于电解液中需加入少量乙二胺四乙酸,铁阳极的损耗为0.8～1.0mm/年,丙烯腈在这些阳极上的氧化不明显。上述的电解槽不仅适
6、用于丙烯腈的电解偶联,也适用于可用电化学方法合成的其他有机化合物。己二腈的电解合成(3)工艺条件A.电解液组成采用10%～15%磷酸钾溶液作为丙烯腈进行电解偶联的本底电解液。后者还需加入磷酸使溶液的pH保持在9.0～8.5范围内。为获得己二腈的高产率,操作应在具有给质子能力较差的介质中进行，为降低双电层中质子的浓度，溶液中还需加入四烷基铵阳离子(最有效的是四乙基铵阳离子)，它会更紧密地覆盖在电极表面，从双电层中取代出水分子，从而抑制水电离出过多的氢质子。丙烯腈加入量是大大过量的(丙烯腈在溶液中的饱
7、和浓度约为5%)，因而电解液形成本底溶液和丙烯腈两相。在复相介质中实现己二腈的制造，不仅可以增大己二腈的质量产率(见图2)和电流效率，而且丙烯腈具有萃取己二腈的功能，使生成的己二腈及时转移到有机相(丙烯腈)中，从而可省去从水相(本底溶液)中分离己二腈的工序)。己二腈的电解合成图2水相中丙烯腈含量对己二腈产率的影响(虚线表示丙烯腈的溶解度)己二腈的电解合成B.电流密度最佳电流密度取决于使用的电极材料。己二腈在石墨和铅阴极上获得最高产率时的电流密度为0.6～0.8KA/m2，在镉阴极上则可达2KA/m
8、2。C.电解温度电解在30～50℃下进行,温度不能高于50℃，高于此温度，副反应加剧，会影响己二腈的产率和产品纯度。(4)工艺流程有隔膜式电解槽和无隔膜电解槽两种工艺流程,前者应用较普通。图3示出了采用隔膜式电解槽的工艺流程。由日本旭哨子化学公司开发成功。己二腈的应用一、己二腈的应用已二腈主要用于生产聚酰胺纤维的中间体已二胺、橡胶促进剂和防锈剂，也用作洗涤剂的添加剂，丙烯腈、甲基丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯三元共聚体的纺丝溶剂，聚氯乙烯纤维湿纺和干纺溶剂，聚酰胺的着色剂，织物漂白剂的助剂
