Получение метанола без использования катализаторов,высоких температур и давления
Метанол также можно также получить и без использования катализаторов, высоких температур и давления. Метод этот реализуется на основе многостадийной реакции, - цепной реакции хлорирования метана - CH4.
Хлор получается элетролизом раствора поваренной соли :
2NaCl → 2Na+ + 2Cl– —электролиз→ 2Na + Cl2 , в растворе вместо металического натрия на катоде получается щёлочь и водород (NaOH и H2), а на аноде нужный нам хлор(Cl2).
Характерные особенности взаимодействия метана с хлором: реакция не идет в темноте при низких температурах, хлор взаимодействует с метаном при ультрафиолетовом облучении или при высоких температурах, реакция экзотермична - протекает с выделением тепла и без контроля может привести к взрыву.
Общая схема реакции хлорирования метана такова: CH4 + Cl2 ® CH3Cl + HCl
Стадии процесса:
Cl2 ® 2 Cl· (на свету) I стадия (зарождение цепи)
Cl· + H-CH3 ® HCl + ·CH3 II стадия (развитие цепи)
·CH3 + Cl2 ® CH3Cl + Cl· III стадия (развитие цепи)
Cl· + CH3Cl® HCl + ·CH2Cl2 IV стадия (развитие цепи)
и т.д.
H3C· + ·CH3 ® H3C-CH3 V стадия (обрыв цепи)
Cl· + ·CH3 ® CH3Cl VI стадия (обрыв цепи)
Последовательные стадии: I, II (или III, IV) и V (или VI);
параллельные - II, III, IV и V, VI.
CH3Cl - "Метил хлористый", используется в производстве кремнийорганических соединений. Молекулярная масса = 50,5. Внешний вид - газ (сжиженный - с температурой кипения минус 240С) . Горючий газ, образует с воздухом взрывоопасные смеси. Должны соблюдаться требования пожарной безопасности. Обладает наркотическим действием, раздражает кожные покровы и слизистые оболочки глаз. Необходимы средства индивидуальной защиты органов дыхания.
Итак: подвергаем раствор поваренной соли электролизу(1), полученные(2) CH3Cl + HCl обрабатываются раствором щёлочи(3), NaOH - остаётся после электролиза поваренной соли, что позволяет сделать зациклить процессы в установке. Итак, в результате получаем раствор CH3OH и NaCl :
CH3Cl + NaOH → CH3OH + NaCl ,
а также гасятся излишки соляной кислоты:
HCl +NaOH → NaCl + H2O .
Чтобы из водного раствора выделить метанол, - просто его перегоняем в банальном самогонном аппарате-дистилляторе(4). В итоге получится метиловый спирт-"первак" крепостью около 800, что можно контролировать обычным спиртометром (смотрите ниже функциональную схему установки):
Окончательно производят ректификацию метанола-сырца, либо просто сушат негашёной известью.
Существенным недостатком этого способа получения метанола - является его огромная энергитическая затратность на электролиз (да и отходы, вкл. водород, просто теряются). Однако, этот минус можно скомпенсировать - потребуется для этого автономная энергоустановка (предпочтительней дизель-генератор), работающая на метане от газовой сети (туда же скармливаются газообразные отходы и бесполезный водород). Это естественно удорожит конечную стоимость полученного жидкого топлива, но если нет счётчиков на газовой трубе - то и нет этой проблемы, в принципе народ и электричество "левым" путём умеет тратить, но врятли останется незамеченным факт постоянной недостачи в 2-3кВт/ч!
Добавить в избранное
Внимание ! Вся информация на этом сайте, представлена исключительно в познавательных целях.
Автор сайта не несёт ни какой ответственности за любые возможные последствия пользования данной информацией.
.jpg)
