Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH HALOGEN HÓA part 3

• tiến hành phản ứng với nhiệt độ thấp. 1.2. Cơ chế quá trình : quá trình xảy ra theo cơ chế gốc qua các giai đoạn sau - Giai đoạn khơi mào: là giai đoạn tạo gốc tự do, bằng 3 cách: + dùng nhiệt: thường dùng cho quá trình pha khí Khi đó Cl2 dưới tác dụng của nhiệt sẽ phân huỷ tạo ra gốc tự do Cl* nhiệt độ thành Cl2 (thiết bị, đệm nóng) Cl* + Clhấp phụ + dùng ánh sáng: Điều kiện là ánh sáng phải đủ năng lượng để đứt liên kết...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH HALOGEN HÓA part 3 + dùng xúc tác + dùng nhiệt- đối với những quá trình xảy ra với vận tốc lớn sẽ dễ gây cắt mạch C-C; để khắcphục người ta thường dùng các biện pháp sau: • cho thừa parafin • pha loãng parafin trong một dung môi thích hợp • pha loãng Cl2 bằng một khí trơ • tiến hành phản ứng với nhiệt độ thấp.1.2. Cơ chế quá trình : quá trình xảy ra theo cơ chế gốc qua các giai đoạn sau- Giai đoạn khơi mào: là giai đoạn tạo gốc tự do, bằng 3 cách: + dùng nhiệt: thường dùng cho quá trình pha khí Khi đó Cl2 dưới tác dụng của nhiệt sẽ phân huỷ tạo ra gốc tự do Cl* nhiệt độ thành Cl* + Clhấp phụ Cl2 (thiết bị, đệm nóng) + dùng ánh sáng: Điều kiện là ánh sáng phải đủ năng lượng để đứt liên kết Cl - Cl, thôngthường người ta chiếu bằng tia cực tím. Cl2 + hγ Cl* + Cl* + dùng chất khơi mào: Điều kiện là chất khơi mào phải có khả năng bị phân huỷ thành gốc tự do ởnhiệt độ vừa phải, thông thường người ta dùng peroxit benzoil hoặc2,2-azo bis izobutyronitril. 80 ÷ 100oC 2C H COO* 2 C6H5* + 2CO2 (C6H5COO)2 65 To 2NC - C*(CH3)2 + N2 NC - C(CH3)2N = N - C(CH3)2 - CNCác gốc tự do tạo thành sẽ tương tác với phân tử Cl2 nhanh chóng tạo gốc Cl*: C6H5* + Cl2 C6H5Cl + Cl* 11- Giai đoạn phát triển chuỗi Cl* + RH R* + HCl R* + Cl2 RCl + Cl* ......- Giai đoạn đứt chuỗi + pha khí: sự đứt chuỗi chủ yếu xảy ra do va chạm với thành thiết bị Cl* + thành Clhấp phụ → hiện tượng đứt chuỗi bậc 1 + pha lỏng: đứt chuỗi bằng cách kết hợp các gốc → hiện tượng đứt chuỗi bậc 2 RCH2CH2* + RCH2CH2* R(CH2)4R RCH = CH2 + RCH2CH3 Cl* + Cl* Cl2 R* + Cl* RCl Cơ chế đứt chuỗi phụ thuộc vào: + độ bền liên kết + mật độ của các gốc + khả năng hoạt động của các gốc1.3. Quá trình clo hóa metan1.3.1. Sản phẩm của quá trình clo hóa metan: tạo sản phẩm theo các phản ứng + Cl2 → ∆H298 = -23,75 Kcal/mol CH4 CH3Cl + HCl + Cl2 → ∆H298 = -23,48 Kcal/mol CH3Cl CH2Cl2 + HCl + Cl2 → ∆H298 = -25,06 Kcal/mol CH2Cl2 CHCl3 + HCl + Cl2 → ∆H298 = -23,56 Kcal/mol CHCl3 CCl4 + HCl Ứng dụng của các sản phẩm cloruametan:+ CH3Cl: ở điều kiện thường là chât khí không màu có tnt= -23,7oC, tan trong nướcvà một số dung môi như benzen, acid acetic, etanol... - 60 ÷ 80% dùng để sản xuất Silicon + H2O Cu 2CH3Cl + Si (CH3)2SiCl2 n (CH3)2Si(OH)2 250 ÷300oC 12 CH3 CH3 CH3 ...- O - Si - O - Si - O - Si - O -... CH3 CH3 CH3 - 10 - 15% dùng để sản xuất metyl cellulose: hợp chất này có đặc tính trương nở trong nước tạo dung dịch keo → ứng dụng trong sơn, hồ vải sợi, ... - còn lại: làm tác nhân metyl hóa - trước đây được dùng để sản xuất TML (tetra metyl chì)+ CH2Cl2: ơ điều kiện thường là một chất lỏng không màu, có độ bay hơi cao, sôi ở40,20C, có độ hòa tan rất cao nên chủ yếu được dùng làm dung môi như dung môitẩy sơn, dung môi trích ly...+ CHCl3: ở điều kiện thường là một chất lỏng không màu, sôi ở 61,3oC; có mùi đặctrưng; hơi của CHCl3 không tạo hỗn hợp nổ với không khí; hoà tan tốt trong rượuvà ete và có thể trộn lẫn với một số dung môi hữu cơ. - dùng để sản xuất monome cho nhựa polytetra flo etylen hay còn gọi làTeflon CHCl3 CHClF2 CF2 = CF2 -dùng để sản xuất freon xt: SbCl5 CHCl3 + 2HF CHClF2 + 2HCl F2,2+ CCl4: ở điều kiện thường là một chất lỏng sôi ở 76,7oC có tính độc cao nên ítđược sử dụng rộng rãi; trước đây chủ yếu được dùng để sản xuất freon ...