لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 10
تاریخچه:
اتیلن اکساید (Ethylen Oxide) برای اولین بار در سال 1859 توسط میثمی دان فرانسوی چارلز آدولف ورتز (Charles Adolphe Wurtz) بدست آمد. این دانشمند اتیلن اکساید را از ترکیب 2- کلرواتانول با یک پایه به دست آورد.
در طول جنگ جهانی اول این ماده از لحاظ صنعتی اهمیت پیدا کرد و از آن برای تولید دو محصول اتیلن گلایکول (خنک کننده رادیاتور) و همچنین ساخت بمب شیمیایی گاز خردل استفاده شد.
در سال 1931 دیگر شیمی دان فرانسوی روشی برای تهیه اتیلن اکساید به طور مستقیم از اتیلن و اکسیژن با استفاده از کاتالیزور نقره پیدا نمود. از سال 1949 تقریباً تمام تولید اتیلن اکساید صنعتی، به همین روش انجام میگیرد.
به طور خلاصه، اتیلن اکساید از واکنش اتیلن و اکسیژن روی کاتالیزور و نقره در دمای 200 تا 300 درجة سانتیگراد به دست میآید. فشار این فرایند در محدوده 1 تا 2 مگاپاسکال و معادله شیمیایی آن به صورت زیر است:
بازدة این واکنش معمولاً بین 70 تا 80% است. روشهای گوناگونی برای تولید اتیلن اکساید وجود دارد که از لحاظ صنعتی هیچ یک ارزش روش ذکر شده را ندارند.
موارد استفاده:
گاز اتیلن اکساید، توانایی از بین بردن باکتری ها، قارچ ها و کپک ها را داراست و بنابراین برای استریل کردن موادی که نمی توان آنها را با استفاده از حرارت استریلیزه نمود، کاربرد فراوانی دارد. (موادی که در اثر حرارت تخریف میشوند) استریلیزه کردن با اتیلن اکساید برای حفاظت ادویه جات در سال 1938 توسط شیمیدان آمریکایی به کار گرفته شد و هنوز هم استفاده میشود. علاوه بر این، اتیلن اکساید برای استریلیزه کردن تجهیزات پزشکی مانند باند و لوازم جراحی و بخیه استفاده میشود.
بیشترین مصرف اتیلن اکساید به عنوان مادة واسطه در تولید دیگر محصولات شیمیایی است. عمده مصرف آن در تولید اتیلن گلایکول است. اتیلن گلایکول برای تولید پلی استرها (مانند پلی اتیلن ترفتالات) برای ساخت فیبرها، بطری ها و فیلمهای مخصوص و همچنین تولید ضدیخ برای رادیاتور اتومبیل ها به کار می رود. اتیلن اکساید هم علاوه بر مصارف ذکر شده، به عنوان یک ماده واسطه در تولید گسترة وسیعی از مواد شیمیایی مانند اتانول آمین ها، گلایکول اترها برای پوشش سطوح و اتوکسی لات ها برای فرمولاسیون سورفکتانت ها.
اتانول آمین ها را میتوان از واکنش اتیلن اکساید با آمونیاک به دست آورد. از اتیلن اکساید در تولید شوینده ها نیز استفاده میشود.
نکات بهداشتی:
استنشاق اتیلن اکساید سمی است. نشانه های این مسمومیت سردرد و سرگیجه بوده و پیشرفت بیماری با تشدید نشانه های آن و همچنین تشنج همراه است. در ضمن شوک ناگهانی و حالت اغما (کما) نیز به دنبال دارد. تماس اتیلن اکساید با پوست، خارش ایجاد کرده و بخار آن تنفس را مشکل می‌کند. استنشاق بخار آن منجر به پر شدن ریه از این سیال می گردد که عواقب بدی را به دنبال دارد. حیوانات آزمایشگاهی که در معرض تماس با این ماده قرار گرفتند، دچار درجات بالایی از سرطان کبد شدند، در حالیکه نشانه ای از سرطان در انسانهایی که برای مدت طولانی با آن سروکار داشتند و یا مقدار ناچیزی (دوز پائین) از اتیلن اکساید به آنها تزریق شد، دیده نشد. تماس طولانی با اتیلن اکساید ممکن است احتمال بیماری آب مروارید را در انسان تقویت کند. اتیلن اکساید تاثیرات وراثتی بی شماری روی حیوانات دارد و با جهش ژنتیکی نرخ بالایی از سقط جنین را به همراه دارد. تاثیرات وراثتی اتیلن اکساید روی انسانها به خوبی مطالعه نشده است، اما به وضوح معلوم شده است که تاثیرات مشابهی روی انسانها دارد.
تولید:
تولید اتیلن اکساید با اکسیداسیون مستقیم اتیلن توسط اکسیژن روشی است که حدوداً 95% اتیلن اکساید مصرفی در جهان به این روش تهیه میشود.
در طراحی های قدیمی از هوا به جای اکسیژن استفاده می شد که نسبت به اکسیژن بازدة کمتری دارد. امروزه با توجه به بازدة بالاتر و همچنین قیمت مناسب اکسیژن، استفاده از روش جدید به صرفه تر است.
در اکثر طراحی ها، نیمی از اتیلن اکساید تولیدی برای فروش خالص سازی میشود و نیمی دیگر به واحد تولید اتیلن گلایکول فرستاده میشود که در اکثر موارد واحد تولید اتیلن گلایکول در کنار واحد اتیلن اکساید وجود دارد. طراحی هایی نیز وجود دارد که اتیلن اکساید تولیدی تماماً برای تولید اتیلن گلایکول استفاده میشود و یا تماماً برای فروش خالص سازی میشود.
تولید اتیلن اکساید و اتیلن گلایکول از آنجا که دو ماده مهم برای تولید بسیاری از فرآورده های آلی هستند، در هر کشوری ضروری به نظر می رسد.
فرآیندی که مدنظر ماست، فرایندی در فاز بخار شامل اکسیداسیون اتیلن با اکسیژن در حضور دی اکسید کربن بازگشتی و گازهای بی اثر و همچنین متان برای افزایش ظرفیت حرارتی و بهبود خارج کردن حرارت از این واکنش گرمازا است.
کاتالیزور نفره بر پایة آلومینا معمولاً به صورت حلقه ای یا لخته ای شکل، برای افزایش سطح تماس، استفاده میشود. مقادیری از عناصری مانند Cs و Re به کاتالیزور افزوده میشود تا آن برای تولید EQ را افزایش دهد. مقادیری از ترکیبات کلردار به صورت پیوسته به راکتور اضافه میشوند تا از تولید نامطلوب CO2 جلوگیری شود.
میزان تبدیل اتیلن در هر pass پائین نگه داشته می شود، بنابراین تولید EQ به مقدار لازم بالا است. دمای واکنش در محدوده 240 تا 270 درجه سانتیگراد است. اتیلن اکساید تولیدی در راکتور، توسط آب از محصول خروجی راکتور جذب میشود. اتیلن و اکسیژن واکنش نداده، به همراه محصول جانبی CO2 و ناخالصی ها جذب نمیشوند و پس از فشرده شدن به راکتور باز می گردند. (جریان برگشتی که از کمپرسور عبور می‌کند). قسمتی از گاز از یک جاذب CO2 مانند محلول داغ کربنات پتاسیم عبور داده میشود تا مقدار CO2 در جریان گاز بازگشتی کاهش یابد. اتیلن اکساید از جاذب جدا شده و سپس
اتیلن اکساید و موارد استفاده آن
