Το ανθρακικό διμεθύλιο είναι μια σημαντική οργανική ένωση που χρησιμοποιείται ευρέως στη χημική βιομηχανία, την ιατρική, την ηλεκτρονική και άλλους τομείς. Αυτό το άρθρο θα εισαγάγει τη διαδικασία παραγωγής και τη μέθοδο παρασκευής του ανθρακικού διμεθυλίου.

1, Διαδικασία παραγωγής ανθρακικού διμεθυλίου

Η διαδικασία παραγωγής ανθρακικού διμεθυλίου μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: χημική μέθοδο και φυσική μέθοδο.

1) Χημική μέθοδος

Η εξίσωση αντίδρασης χημικής σύνθεσης του ανθρακικού διμεθυλίου είναι: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

Η μεθανόλη είναι η πρώτη ύλη για το ανθρακικό διμεθύλιο και το αέριο ανθρακικό άλας είναι το αντιδρών. Η διαδικασία της αντίδρασης απαιτεί καταλύτη.

Υπάρχουν διάφοροι καταλύτες, όπως το υδροξείδιο του νατρίου, το οξείδιο του ασβεστίου, το οξείδιο του χαλκού και το ανθρακικό άλας. Ο ανθρακικός εστέρας έχει την καλύτερη καταλυτική δράση, αλλά η επιλογή του καταλύτη πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη παράγοντες όπως το κόστος και το περιβάλλον.

Η διαδικασία παραγωγής ανθρακικού διμεθυλίου περιλαμβάνει κυρίως βήματα όπως καθαρισμός μεθανόλης, οξείδωση οξυγόνου, αντίδραση θέρμανσης, διαχωρισμός/απόσταξη κ.λπ. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντίδρασης, απαιτείται αυστηρός έλεγχος παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η πίεση και ο χρόνος αντίδρασης για τη βελτίωση της απόδοσης και της καθαρότητας.

2) Φυσική μέθοδος

Υπάρχουν δύο κύριες φυσικές μέθοδοι για την παραγωγή ανθρακικού διμεθυλίου: η μέθοδος απορρόφησης και η μέθοδος συμπίεσης.

Η μέθοδος απορρόφησης χρησιμοποιεί μεθανόλη ως απορροφητικό μέσο και αντιδρά με CO2 σε χαμηλές θερμοκρασίες για την παραγωγή ανθρακικού διμεθυλίου. Το απορροφητικό μέσο μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί και το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται από την αντίδραση μπορεί επίσης να ανακυκλωθεί, αλλά ο ρυθμός αντίδρασης είναι αργός και η κατανάλωση ενέργειας υψηλή.

Ο νόμος της συμπίεσης χρησιμοποιεί τις φυσικές ιδιότητες του CO2 για να έρθει σε επαφή με μεθανόλη υπό υψηλή πίεση, επιτυγχάνοντας έτσι την παρασκευή ανθρακικού διμεθυλίου. Αυτή η μέθοδος έχει γρήγορο ρυθμό αντίδρασης, αλλά απαιτεί εξοπλισμό συμπίεσης υψηλής ισχύος και είναι δαπανηρή.

Οι δύο παραπάνω μέθοδοι έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και μπορούν να επιλεγούν με βάση τις ανάγκες της εφαρμογής και τους οικονομικούς παράγοντες.

2, Μέθοδος παρασκευής ανθρακικού διμεθυλίου

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την παρασκευή ανθρακικού διμεθυλίου και οι ακόλουθες είναι δύο συνήθως χρησιμοποιούμενες μέθοδοι:

1) Μέθοδος μεθανόλης

Αυτή είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος για την παρασκευή ανθρακικού διμεθυλίου. Τα συγκεκριμένα βήματα λειτουργίας είναι τα εξής:

(1) Προσθέστε μεθανόλη και ανθρακικό κάλιο/ανθρακικό νάτριο και θερμάνετε μέχρι τη θερμοκρασία αντίδρασης υπό ανάδευση.

(2) Προσθέστε αργά CO2, συνεχίστε την ανάδευση και αφήστε το μείγμα να κρυώσει αφού ολοκληρωθεί η αντίδραση.

(3) Χρησιμοποιήστε χωνί διαχωρισμού για να διαχωρίσετε το μείγμα και να λάβετε ανθρακικό διμεθύλιο.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η θερμοκρασία, η πίεση, ο χρόνος αντίδρασης, καθώς και ο τύπος και η ποσότητα του καταλύτη πρέπει να ελέγχονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντίδρασης για τη βελτίωση της απόδοσης και της καθαρότητας.

2) Μέθοδος οξείδωσης οξυγόνου

Εκτός από τη μέθοδο μεθανόλης, η μέθοδος οξείδωσης οξυγόνου χρησιμοποιείται επίσης ευρέως για την παρασκευή ανθρακικού διμεθυλεστέρα. Αυτή η μέθοδος είναι εύκολη στη χρήση και μπορεί να επιτύχει συνεχή παραγωγή.

Τα συγκεκριμένα βήματα λειτουργίας έχουν ως εξής:

(1) Προσθέστε μεθανόλη και καταλύτη, θερμάνετε μέχρι τη θερμοκρασία αντίδρασης υπό ανάδευση.

(2) Προσθέστε αέριο οξυγόνο στο σύστημα αντίδρασης και συνεχίστε την ανάδευση.

(3) Διαχωρίστε, αποστάξτε και καθαρίστε το μείγμα αντίδρασης για να λάβετε ανθρακικό διμεθύλιο.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η μέθοδος οξείδωσης οξυγόνου απαιτεί τον έλεγχο παραμέτρων όπως ο ρυθμός τροφοδοσίας και η θερμοκρασία αντίδρασης του αερίου οξυγόνου, καθώς και η αναλογία των συστατικών της αντίδρασης, για τη βελτίωση της απόδοσης και της καθαρότητας.

Μέσα από την εισαγωγή αυτού του άρθρου, μπορούμε να μάθουμε για τη διαδικασία παραγωγής και τις μεθόδους παρασκευής του ανθρακικού διμεθυλίου. Από τη μοριακή δομή έως τη λεπτομερή περιγραφή της διαδικασίας αντίδρασης και της μεθόδου παραγωγής, παρέχουμε ένα ολοκληρωμένο και ακριβές σύστημα γνώσεων. Ελπίζω ότι αυτό το άρθρο θα εμπνεύσει τους αναγνώστες για μάθηση και έρευνα σε αυτόν τον τομέα.