Formaldehida

1.1. Descrierea procesului tehnologic. Schema bloc .Identificarea surselor și cauzele poluării.

Formaldehida, soluția apoasă de formaldehidă 37% fiind cunoscută și sub numele de formol, este un gaz incolor cu miros înțepător. Este cea mai simplă aldehidă. Formula chimică este H2CO sau CH2O. Formaldehida a fost pentru prima oară sintetizată de chimistul rus Aleksandre Butlerov în 1859 dar a fost identificată abia în 1867, de către August Wilhelm von Hofmann.

Cele mai mari cantități de formaldehidă se folosesc pentru fabricarea rășinilor fenol-formaldehidice, care stau la baza maselor plastice folosite pe scară largă, precum și a rășinilor carbamidice și altor rășini. Mai poate fi folosită pentru obținerea etilen-glicolului, gricerinei pentaeritrinei, coloranților, substanțelor explozive, preparatelor farmaceutice.

Formaldehida este eliberată în aer prin ardere din lemn, petrol, sau gaze naturale , de la automobile şi de la ţigări şi alte produse din tutun. Acesta se găsește în aer la domiciliu, la locul de muncă, şi în aer liber, mai ales în smog. Aceasta este, de asemenea, găsită în unele alimente.

Ea este folosită ca un conservant în laboratoare medicale, şi ca un fluid de îmbălsămare în mortuaries. Aceasta este, de asemenea, folosită ca un conservant în unele produse alimentare, şi ca un ingredient antibacterian în produsele cosmetice de uz casnic, antiseptice, medicamente, lichide pentru spălat vase, balsamuri, curățare covoare, lacuri, şi produse din lemn. Acesta este folosit ca un conservant în unele vopsele, acoperiri, hârtie şi produse cosmetice, în presa de acoperire permanentă pe ţesături, covoare, şi în unele materiale izolatoare.

Formaldehida rezultă din arderea materialelor conținătoare de carbon. Poate fi găsită în focuri forestiere, în eșapamentul automobilelor și în fum de țigară. În atmosfera terestră, formaldehida este produsă de acțiunea luminii solare și a oxigenului asupra metanului și a altor hidrocarburi. Cantități mici de formaldehidă sunt produse de metabolismul multor organisme, inclusiv de cel al omului.

Germania și Italia sunt țările cu cea mai mare producție anuală de formaldehidă din Uniunea Europeană, asigurând aproximativ 10% din cantitatea produsă anual în lume. Europa de Vest are un consum de 30% din consumul global.

Proprietăți

Densitate și Stare de agregare

1 kg/m3, gaz

Solubilitate în Apă

> 100 g/100 ml (20 °C)

in etanol, acetonă,

Sulfoxid de dimetil

> 100 g/100 ml

în eter dietil, benzen,

solvenți organici Solubil

în cloroform

imiscibil

Punct de topire

-117 °C (156 K)

Punct de fierbere

-19.3 °C (253.9 K)

Presiunea vaporilor 3890 mm Hg at 25 °C

Obținerea formaldehidei

În industrie,formaldehida se obține pe două căi:-oxidarea incompletă a metanului și a omologilor săi și oxidarea catalitică a alcoolului metilic.

Alcoolul metilic se oxidează în faza gazoasă cu oxigenul din aer la 500-600º C.Reacția se defasoară cu degajare de căldură:

C

Drept catalizatori se folosesc cuprul sau argintul sub forma de rețea metalică, sau depuși pe un suport inert cu o suprafața activă mare (de exemplu pe piatra ponce).

La introducerea aerului în cantitatea puțin mai mică decât cea necesară conform calculului stoechiometric, se produce parțial o reacție endotermă de dehidrogenare a alcoolului metilic:

C -20 kcal

Datorită acestui fapt se reduce efectul termic total al procesului, se împiedică descompunerea formaldehidei și se mărește timpul de lucru al catalizatorului.

Prezența apei în alcool are o influență favorabilă asupra regimului termic al procesului de oxidare (se reduce temperatura) și, după cum s-a constatat pe cale experimentală, contribuie la mărirea randamentului de formaldehidă. De aceea, este rațional să se dilueze alcoolul metilic cu cantități mici de apă (10-12%).

Schema instalației de obținere a formaldehidei prin oxidarea alcoolului metilic:

1-dozator; 2-evaporator de alcool; 3-filtru; 4-suflantă de aer; 5-preîncălzitor; 6-aparat de contact; 7-răcitor; 8,10-absorbere; 9-răcitor intermediar.

Prin dozatorul 1, metanolul se trece în evaporatorul 2 încălzit cu abur indirect sau cu apă fierbinte. Simultan cu ajutorul suflantei de aer 4 prin evaporatoare trece aer purificat de praf și de alte impurități. Aerul barbotat prin stratul de alcool încălzit până la 45-50 se satură cu vapori de alcool până la un conținut de aproximativ 0,5 g C la 1 litru de amestec depășind considerabil limita lui superioară de explozie. Este foarte important ca compoziția amestecului de vapori și aer sa fie constant, deoarece la un conținut ridicat de vapori de metanol reacțiile secundare se desfășoară mai intens iar la unul mai scăzut de etanol poate să se formeze un amestec exploziv. Chiar variații neînsemnate ale compoziției de vapori de alcooli și aer provoacă perturbare desfăsurării normale a procesului și de aceea sistemul se prevede cu regulatoare automate ale nivelului de alcooli în evaporator, regulatoare pentru temperatura aerului și alcoolului, precum și a presiunii din sistem.