Դիմեթիլ կարբոնատը կարևոր օրգանական միացություն է, որը լայնորեն կիրառվում է քիմիական արդյունաբերության, բժշկության, էլեկտրոնիկայի և այլ ոլորտներում: Այս հոդվածում կներկայացվի դիմեթիլ կարբոնատի արտադրության գործընթացը և պատրաստման եղանակը:

1、 Դիմեթիլ կարբոնատի արտադրության գործընթացը

Դիմեթիլ կարբոնատի արտադրության գործընթացը կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ քիմիական մեթոդ և ֆիզիկական մեթոդ։

1) Քիմիական մեթոդ

Դիմեթիլ կարբոնատի քիմիական սինթեզի ռեակցիայի հավասարումը հետևյալն է՝ CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

Մեթանոլը դիմեթիլկարբոնատի հումքն է, իսկ կարբոնատային գազը՝ ռեակտիվ նյութը։ Ռեակցիայի գործընթացը պահանջում է կատալիզատոր։

Կան տարբեր կատալիզատորներ, այդ թվում՝ նատրիումի հիդրօքսիդ, կալցիումի օքսիդ, պղնձի օքսիդ և կարբոնատ: Կարբոնատային էսթերն ունի լավագույն կատալիտիկ ազդեցությունը, սակայն կատալիզատորի ընտրության ժամանակ պետք է հաշվի առնել նաև այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են արժեքը և շրջակա միջավայրը:

Դիմեթիլ կարբոնատի արտադրության գործընթացը հիմնականում ներառում է այնպիսի քայլեր, ինչպիսիք են մեթանոլի մաքրումը, թթվածնի օքսիդացումը, տաքացման ռեակցիան, բաժանումը/թորումը և այլն: Ռեակցիայի ընթացքում անհրաժեշտ է խիստ վերահսկողություն այնպիսի պարամետրերի նկատմամբ, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, ճնշումը և ռեակցիայի ժամանակը,՝ արտադրողականությունը և մաքրությունը բարելավելու համար:

2) Ֆիզիկական մեթոդ

Դիմեթիլկարբոնատ ստանալու համար կան երկու հիմնական ֆիզիկական մեթոդներ՝ կլանման մեթոդ և սեղմման մեթոդ։

Կլանման մեթոդը որպես կլանիչ օգտագործում է մեթանոլ և ցածր ջերմաստիճաններում ռեակցիայի մեջ է մտնում CO2-ի հետ՝ ստանալով դիմեթիլ կարբոնատ: Կլանիչը կարող է վերօգտագործվել, իսկ ռեակցիայի արդյունքում առաջացած ածխաթթու գազը նույնպես կարող է վերամշակվել, սակայն ռեակցիայի արագությունը դանդաղ է, իսկ էներգիայի սպառումը՝ բարձր:

Սեղմման օրենքը օգտագործում է CO2-ի ֆիզիկական հատկությունները՝ բարձր ճնշման տակ մեթանոլի հետ շփվելու համար, այդպիսով ստանալով դիմեթիլ կարբոնատ: Այս մեթոդն ունի արագ ռեակցիայի արագություն, բայց պահանջում է բարձր հզորության սեղմման սարքավորումներ և թանկ է:

Վերոնշյալ երկու մեթոդներն ունեն իրենց առավելություններն ու թերությունները, և կարող են ընտրվել կիրառման կարիքներից և տնտեսական գործոններից ելնելով։

2. Դիմեթիլ կարբոնատի պատրաստման եղանակը

Դիմեթիլ կարբոնատ պատրաստելու տարբեր մեթոդներ կան, և հետևյալ երկու տարածված մեթոդներն են՝

1) Մեթանոլի մեթոդ

Սա դիմեթիլ կարբոնատ պատրաստելու ամենատարածված մեթոդն է: Գործողության կոնկրետ քայլերը հետևյալն են՝

(1) Ավելացնել մեթանոլ և կալիումի կարբոնատ/նատրիումի կարբոնատ, և խառնելով տաքացնել մինչև ռեակցիայի ջերմաստիճանը։

(2) Դանդաղ ավելացրեք CO2, շարունակեք խառնել և սառեցրեք ռեակցիայի ավարտից հետո։

(3) Խառնուրդը առանձնացնելու և դիմեթիլկարբոնատ ստանալու համար օգտագործեք բաժանիչ ձագար։

Պետք է նշել, որ ռեակցիայի ընթացքում անհրաժեշտ է վերահսկել ջերմաստիճանը, ճնշումը, ռեակցիայի ժամանակը, ինչպես նաև կատալիզատորի տեսակը և քանակը՝ արտադրողականությունը և մաքրությունը բարելավելու համար։

2) Թթվածնի օքսիդացման մեթոդ

Մեթանոլի մեթոդից բացի, դիմեթիլ կարբոնատի ստացման համար լայնորեն կիրառվում է նաև թթվածնի օքսիդացման մեթոդը։ Այս մեթոդը հեշտ է կիրառել և կարող է ապահովել անընդհատ արտադրություն։

Գործողության կոնկրետ քայլերը հետևյալն են.

(1) Ավելացնել մեթանոլ և կատալիզատոր, խառնելով տաքացնել մինչև ռեակցիայի ջերմաստիճանը։

(2) Ռեակցիայի համակարգին ավելացրեք թթվածնային գազ և շարունակեք խառնել։

(3) Առանձնացրեք, թորեք և մաքրեք ռեակցիայի խառնուրդը՝ դիմեթիլ կարբոնատ ստանալու համար։

Պետք է նշել, որ թթվածնի օքսիդացման մեթոդը պահանջում է վերահսկել այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են թթվածնի գազի մատակարարման արագությունը և ռեակցիայի ջերմաստիճանը, ինչպես նաև ռեակցիայի բաղադրիչների համամասնությունը՝ արտադրողականությունը և մաքրությունը բարելավելու համար։

Այս հոդվածի նախաբանի միջոցով մենք կարող ենք ծանոթանալ դիմեթիլ կարբոնատի արտադրության գործընթացին և պատրաստման մեթոդներին: Մոլեկուլային կառուցվածքից մինչև ռեակցիայի գործընթացի և արտադրության մեթոդի մանրամասն նկարագրությունը, մենք տրամադրել ենք համապարփակ և ճշգրիտ գիտելիքների համակարգ: Հուսով եմ, որ այս հոդվածը կարող է կոգեշնչի ընթերցողներին ուսումնասիրել և հետազոտություններ կատարել այս ոլորտում: