Введение к работе
Актуальность проблемы. Производство парфюмерных и косметических композиций, пищевых добавок и ряда лекарственных препаратов требует использования подвергнутых глубокой очистке дуивстых веществ, к числу которых относятся, в частности, такие наиболее распространенные соединения, как р-фенилэтиловый спирт ( p-ФЄС \ и иралия (техническое название смеси изомеров метил-ионона с ~70 fc-ым содержанием в ней а-изо-метилионона).
Необходимость глубокой очистки р-ФЭСа и иралии от содержащихся в них примесей диктуется высокой чувствительностью запаха указанных продуктов к содержанию в них различных примесей, а также способностью последних вызывать различного рода аллерги-яеские заболевания у человека или оказывать иные вредные для его организма воздействия.
Актуальность проблемы разработки и усовершенствования процессов глубокой очистки р^ЮСа и иралии определяется значительным объемом их производства в СССР ф-ФЭС - 600 т/год, иралия -БО т/год), большим вкладом затрат на очистку сырья в себестоимость получаемых продуктов,высокой их себестоимостью ф-ФЭС -высший сорт - 6,25 руб/кг, иралия высший сорт - 246 руб/кг.), а также возможностью за счет этого усовершенствования увеличить степень извлечения целевых продуктов из сырья и повысить их качество. Кроме того, в ходе такого усовершенствования создается возможность сокращения потерь целевых продуктов за счет снижения их осмолення и разложения в разделительной аппаратуре (из-за их тершлабильюсти), что, в свою очередь, снизит себестоимость и увеличит объем производства, а также сократит сброс отходов в окружающую среду.
Работа выполнялась в соответствии с планом новой техники предприятий Союзпарфммерпрома СССР на 1989 год, а также согласно планам внедрения законченных НИР, госбюджетных и хоздоговорных работ МХТИ им. Д.И. Менделеева на 1988, 1989 и 1990 гг. (х/д N 5.3-19-89 с Ленинградским комбинатом химико -пищевой ароматики; х/д N 5.3-19-90 с Калужским комбинатом синтетических душистых веществ; договор о содружестве между МХТИ и ВНЖСНДВ N 56 от 20.01.87 г.).
Цель работы. Разработка и внедрение в промышленность процессов глубокой очистки р-фенилэтилового спирта и иралии, обеспечивающих увеличение выхода и степени извлечения из сырья указанных продуктов, а также снижения затрат при их производстве.
Научная новизна. На основе впервые полученной информации:
-
о качественном и количественном составе примесей, содержащихся в товарных и сырьевых образцах р-ФЭСа и иралии;
-
о кинетике термохимического разложения и осмолення указанных соединений;
-
о влиянии температуры на плотность, вязкость p-ЗЄСа и иралии, на коэффициенты разделения разбавленных растворов примесей в этих соединениях, а также на коэффициенты активности примесей;
-
о гидродинамических и массообменных, обобщенных с использованием рекомендуемых в литературе уравнений, свойствах, как известных ранее, так и предложенных в диссертации насадок;
-
о коррозионной устойчивости конструкционных материалов (алюминий, медь, сталь ХІ6Ш0Т, латунь Л-63, сталь 3) в среде р-ФЭСа и иралии при различных температурах, а также о влиянии воздействия этих материалов на химическую стабильность очищаемых соединений;
Были определены примеси, лимитирукщие ректификационную очистку р-ФЭСа и иралии (в частности, для р-ФЭСа среди легколетучих таковой является бензиновый спирт,а для иралии - метилионен). Кроме того, научно обоснованы: выбор режимов такой очистки, условий ее осуществления, а также аппаратурного оформления. Показано, что глубокая очистка р-ФЭСа и иралии при их производстве от всех содержащихся в них примесей может быть осуществлена ректификацией в насадочных колоннах, которая с целью предотвращения процессов осмолення и разложения целэзых продуктов должна осуществляться при пониженных (относительно атмосферного) давлениях без доступа е масообменные колонны кислорода (воздуха).
Практическая ценность. Предложены два ноеых вида высоко-
эффективных насыпных насадок с элементами, выполненными из проволоки и металлической сетки. Насадочные слои, выполненные из элементов предложенных насадок, характеризуются изотропностью пщюдинамических и массообменных свойств, отличаются малым гидравлическим сопротивлением и небольшой величиной удерживающей способности . в отношении жидкой фазы, в связи с чем могут быть рекомендованы к широкому практическому использованию в процессах выделения и очистки различных веществ методами ректификации, абсорбции и экстракции в противоточных колоннах. Даны рекомендации по- применению исследованных видов насадок в производстве душистых веществ, а также по аппаратурному оформлению и режимам ректификационной очистки, с их использованием, р-ФЭСа и иралии.
Рекомендации по усовершенствованию процессов глубокой очистки р-ФЭСа, а также изученные в ней насадки переданы на Калужский комбинат синтетических душистых веществ. Кроме того, результаты работы и исследованные насадки были внедрены на Ленинградском комбинате химико-пищевой ароматики и опытном заводе при ВНИИСВДВ г. Москвы. Суммарный экономический эффект от внедрения усовершенствованных процессов очистки иралии и амвирона составил 259,8 тыс. рублей.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов в МХТИ им. Л.И.Менделеева в 1988 и 1989 гг.
Публикации работы. По материалам диссертации получено одно авторское свидетельство СССР, опубликовано четыре статьи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка цитируемой литературы и приложение. Изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 16 рисунков, 26 таблиц.