Деструктивная перегонка представляет собой химический процесс , в котором разложение из необработанного материала достигается за счет его нагрева до высокой температуры; термин обычно применяется к обработке органического материала в отсутствие воздуха или в присутствии ограниченного количества кислорода или других реагентов , катализаторов или растворителей , таких как пар или фенолы . Это приложение пиролиза . В процессе этого процесса большие молекулы разбиваются или растрескиваются . Кокс , угольный газ , газообразный углерод ,каменноугольная смола , аммиачный раствор и каменноугольное масло являются примерами коммерческих продуктов, которые исторически производились путем разрушающей перегонки угля .
Деструктивная дистилляция любого конкретного неорганического сырья, как правило, дает лишь небольшой диапазон продуктов, но деструктивная дистилляция органических материалов обычно дает очень много соединений, часто сотни, хотя не все продукты какого-либо конкретного процесса имеют коммерческое значение. Дистилляты обычно имеют более низкий молекулярный вес. Однако некоторые фракции полимеризуют или конденсируют небольшие молекулы в более крупные молекулы, включая термостойкие смолистые вещества и гольфы . Крекинг исходного сырья до жидких и летучих соединений, а также полимеризация или образование гальки и твердых веществ могут происходить в одном и том же процессе, и любой класс продуктов может представлять коммерческий интерес.
В настоящее время основным промышленным применением деструктивной перегонки является уголь . [1] [2]
Исторически процесс деструктивной перегонки и других форм пиролиза привел к открытию многих химических соединений или выяснению их структуры до того, как современные химики-органики разработали процессы для синтеза или специального исследования исходных молекул. Особенно в первые дни исследования продуктов деструктивной перегонки, как и продуктов других деструктивных процессов, сыграли роль, позволив химикам установить химическую природу многих природных материалов. [3] Хорошо известные примеры включают выведение структур пиранозов и фуранозов . [4]
Процесс [ редактировать ]
Процесс пиролиза можно проводить в перегонном аппарате ( реторте ) с образованием летучих продуктов для сбора. Масса продукта будет представлять только часть массы сырья, поскольку большая часть материала остается в виде полукокса, золы и нелетучих смол. Напротив, сгорание потребляет большую часть органического вещества, а чистый вес продуктов составляет примерно ту же массу, что и потребленное топливо и окислитель.
Разрушающая дистилляция и связанные с ней процессы, по сути, являются современными промышленными потомками традиционных ремесел по сжиганию древесного угля . Как таковые, они имеют промышленное значение во многих регионах, например в Скандинавии. Современные процессы сложны и требуют тщательного проектирования для производства наиболее ценных продуктов из доступного сырья. [5] [6]
Приложения [ править ]
- Разрушающая перегонка древесины производит сотни соединений, включая деготь , терпены , скипидар и метанол вместе с твердым остатком древесного угля . [7] [8]
- Разрушительное перегонка тонны угля может производить 700 кг кокса , 100 литров аммиака щелока , 50 литров каменноугольной смолы и 400 м 3 из угольного газа .
- Деструктивная перегонка становится все более перспективным методом утилизации мономеров, полученных из отработанных полимеров .
- Разрушающая перегонка натурального каучука привела к открытию изопрена, который привел к созданию синтетических каучуков, таких как неопрен . [9]
См. Также [ править ]
- Сухая перегонка
- Пиролиз
- Термолиз
- Крекинг (химия)
Ссылки [ править ]
- ^ Выпад, Джордж (1887). Каменноугольная смола и аммиак . Гурни и Джексон.
- ^ Спейт, Джеймс Г. (2010). Нефтеперерабатывающий завод будущего . Уильям Эндрю. ISBN 978-0-8155-2041-2.
- ^ Шорлеммер, Карл; Смителлс, Артур (1894). Возникновение и развитие органической химии . Макмиллан.
- ^ IL Finar Organic Chemistry vol 1 (4-е изд.) Longmans 1963 плюс IL Finar Organic Chemistry vol 2 (3-е изд.) Longmans Green & Co. 1964 г. Может быть загружено с: https://archive.org/details/OrganicChemistryVol1 плюс https://archive.org/details/OrganicChemistryVol2
- ^ Бейтс, Джон С .; Перегонка лиственных пород в Канаде; Паб: Оттава, Ф. А. Акланд, 1922. Можно загрузить с: [1]
- ^ Клар, Макс; Правило, Александр; Технология перегонки древесины с особым упором на способы получения промежуточных и готовых продуктов из первичного дистиллята; Паб: London Chapman & Hall 1925. Можно загрузить с: [2]
- ^ Loos, Hermann A .; Исследование колониевой смолы; Колумбийский университет 1900. Можно загрузить с: [3]
- ^ DUMESNY, P. & NOYER J .; Изделия из дерева, дистилляты и экстракты; Паб: Scott, Greenwood & Son, 1908. Можно загрузить с: [4]
- Перейти ↑ Greville Williams, C. (1860). «Об изопрене и каучине». Труды Лондонского королевского общества . 10 : 516–519. JSTOR 111688 .
Внешние ссылки [ править ]
- Что такое деструктивная перегонка?