Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Химия и технология бризантных взрывчатых веществ - Орлова Е.Ю.
Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Под редакцией Мясниковой Л.Б. — Л.: «Химия», 1973. — 688 c.
Скачать (прямая ссылка): osnhimitbvv1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 285 >> Следующая

16 Dodak V, Smejkal K, Balasova E, Chem prumysl, 13, 241 (1963)

17 P a s с a 1 P , Explosifs, poudres, gaz de combat, Paris, 1925

18 B attegay M, Bull Soc chim France, 43, 109 (1928)

19 ОрловаЕ Ю.РомановаС С, ЖПХ, 31, 1541 (1958).

ГЛАВА 4

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА НИТРОВАНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Управление промышленностью в будущем будет базироваться на программировании технологических процессов с помощью электронно-вычислительных машин. Опасность и большие масштабы производства взрывчатых веществ ставят эту задачу уже сейчас.

Процесс нитрования является главной и вместе с тем наиболее опасной стадией синтеза взрывчатых веществ класса нитросоединений. Поэтому технологическое оформление процесса должно обеспечивать его максимальную безопасность, производительность и эффективность. Одновременно должен быть выполнен еще ряд условий' предотвращение окислительных и других побочных реакций, использование аппаратов простой конструкции, связанных в компактные, легко управляемые установки.

Взрывчатые вещества опасны только при определенных условиях. Задача технолога состоит в том, чтобы уметь предупредить возникновение таких условий на производстве, а для этого он должен четко представлять закономерности протекающих реакций и зна гь свойства веществ, с которыми работает.

Нитрование сопровождается выделением значительного количества тепла вследствие экзотермичности протекающих при этом реакций- нитрования, гидратации и нередко окисления. Поэтому, если отсутствует теплоотвод, происходит повышение температуры реакционной массы до известного предела, затем по мере снижения количества реагирующих веществ, а следовательно, и скорости реакции разогрев уменьшается и температура начинает падать Так как нитрование проводят при определенном температур--ном режиме, обусловленном свойствами участвующих в процессе веществ, то этот режим поддерживают, применяя вначале охлаждение, а в конце — подогрев реакционной массы. Нарушение температурного режима может вызвать разложение нитропродукта, которое ^часто кончается вспышкой или взрывом Вспышка или взрыв обычно являются следствием нарушения технологии и неумения вовремя определить причины скачкообразного подъема температуры.

Надежность управления технологическим процессом в значительной степени определяется степенью изученности этого процесса и особенно кинетики протекающих реакций, в гете°ЦЄСС нитР0вания на производстве, как правило, проводится ческого°Ге"НЫХ условиях> т е ПРИ наличии двух слоев —органи-и кислотного. Закономерности гомогенного нитрования,

113

рассмотренные ранее (стр. 61—65), не могут быть полностью перенесены на гетерогенное нитрование

Для нитрования в гетерогенных системах следует рассмотреть два предельных случая.

1. Реакционная способность нитруемого соединения настолько велика, что оно успевает прореагировать с нитрующим агентом практически на поверхности раздела фаз. Тогда скорость процесса будет контролироваться либо диффузией реагентов к этой поверхности, либо диффузией продукта из зоны реакции. Температурный коэффициент скорости очень мал (1,1 1,3), основную роль играет интенсивность перемешивания.

2. Реакционная способность нитруемого соединения сравнительно невелика, так что в системе устанавливается равновесие, связанное с распределением реагентов в объемах двух фаз. Тогда, если пренебречь нитрованием в органической фазе:

8»m = A1[ArH]4[HNO3Iv1

где wM— скорость реакции в минеральном слое; k\ — константа скорости второго порядка; [АгН]м и [HNO3]« — концентрации реагентов в минеральном слое. Можно показать, что

[ArH]4

где V — объемы; R-

[HNO3],

"¦UNO, "HNO3 ! +^HNO3

коэффициенты распределения; G-общее количество реагентов в двухфазной системе, индексы «м» и «о» относятся к минеральной и органической фазе соответственно. Следовательно

= *,*Аг

X

75 80 85 90 95 WO Концентрация H2SO4, % ис 11. Зависимость кон-ганты скорости нитрования г концентрации серной

{V0 +RAmV11)(V0 + RHNO3Va)

т. е. скорость реакции зависит не только от общего количества реагентов в системе, но также от коэффициентов распределения и соотношения объемов фаз В этом случае влияние перемешивания проявляется очень слабо, а температур-

ГІ^е'те "генные ловня- -г НЫЙ кОэФФиЦиеНТ СКОрОСТИ ИМЄЄТ обыч-могенТные7сНлНоЬвияУСЛ°ВИЯ' 2 Г° НуЮ ВЄЛИЧИНу, КОТОрЭЯ, ВПрОЧЄМ, МОЖЄТ

заметно отличаться от измеренной для нитрования в растворе (кроме k\ от температуры могут зависеть #АгН и Янкоз).

Таким образом, при изучении кинетики гетерогенного нитрования необходимо в первую очередь установить, где протекает реакция: на поверхности раздела или в объеме. В последнем случае

114

определяют коэффициенты распределения реагентов между фазами

Существенной особенностью гетерогенных систем, по сравнению с гомогенными, является иной вид зависимости между константой скорости нитрования и концентрацией серной кислоты (рис. 11). Отсутствие оптимума кислотности (в изученном интервале концентраций) при гетерогенном нитровании объясняют иногда тем, что концентрация активной формы нитруемого соединения в кислотном слое растет за счет растворения быстрее, чем происходит падение ее из-за протонирования серной кислотой. Такой подход, однако, предполагает, что либо степень ионизации насыщенных растворов ArH в серной кислоте уменьшается с ростом ее концентрации, либо максимум скорости сдвинут в область более высоких концентраций H2SO4; это нуждается в доказательствах, и в первую очередь необходимо изучение зависимости скорости нитрования в гетерогенных условиях более концентрированными кислотами. Другое возможное объяснение заключается в том, что в условиях избытка основания. (ArH) кислотность среды при гетерогенном нитровании в крепких смесях не изменяется и, следовательно, не может проявиться ее влияние на активность нитрующего агента.
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 285 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.