ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT PHENOL.DOC

Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
Mục Lục
Trang
mở đầu 3
CHƯƠNG I 5
Phenol: tính chất, ứng dụng và các 5
phơng pháp sản xuất 5
I.1. Các tính chất vật lý và hoá học của phenol : 5
I.1.1. Tính chất vật lý [2] 5
I.1.2. Tính chất hoá học [2] 5
I.2. ứng dụng của phenol [1]: 9
I.3. Các phơng pháp sản xuất phenol 10
I.3.1. Phơng pháp nóng chảy kiềm dẫn xuất sunfo (phơng pháp sunfo hoá) [3].
11
I.3.2. Phơng pháp clo hoá benzen, thủy phân clo benzen bằng kiềm [3] 12
I.3.3. Phơng pháp clo hoá benzen, thuỷ phân clo benzen bằng hơi nớc [3] 13
I.3.4. Phơng pháp oxy hoá cumen [4] 15
I.3.5. Phơng pháp oxi hoá toluen [4] 18
I.3.6. Phơng pháp dehydro hoá hỗn hợp xyclohexanol và xyclohexanon [4] 19
I.3.7. Oxy hoá trực tiếp benzen [3] 20
Chơng II 22
II.1. Nguyên liệu 22
II.1.1.Benzen [2] 22
II.1.2. Axit sunfuric 23
II.1.3. Hydroxit natri [5] 25
II.2. Các giai đoạn của qui trình sản xuất [7] 26
II.2.1. Quá trình sunfo hoá 27
II.2.2. Quá trình trung hoà 33
II.2.3. Quá trình nóng chảy kiềm 34
II.2.4. Quá trình axit hoá 38
II.3 Thuyết minh dây chuyền sản xuất. 38

Quá trình sản xuất đợc tiến hành qua các giai đoạn sau: 39
II.3.1. Giai đoạn sunfo hoá: 39
II.3.2. Giai đoạn trung hoà 39
II.3.3. Giai đoạn nóng chảy kiềm 40
II.3.4. Giai đoạn dập tắt 40
II.3.5. Giai đoạn lọc 40
II.3.6. Giai đoạn axit hoá 40
II.3.7. Giai đoạn lắng 40
chơng III 41
Tính toán 41
III.1. Cân bằng vật chất các giai đoạn 41
STT 41
Tính cân bằng vật chất cho một tấn phenol tinh 41
Nguyễn Minh Phong
1
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
III.1.1. Giai đoạn sunfo hoá 41
Cộng 44
Tổng cộng 44
III.1.2. Giai đoạn trung hoà 44
III.1.3 Cân bằng vật chất giai đoạn nóng chảy kiềm 46
III.1.4. Giai đoạn dập tắt 49
Cộng 50
III.1.5. Giai đoạn lọc 50
Tổng cộng 52
III.1.6. Giai đoạn axit hoá 53
III.1.7. Giai đoạn lắng: 54
III.2. Tính toán thiết bị sunfo hoá 56
III.2.2. Tính chiều dày thân thiết bị: 58
III.2.3. Tính chiều dày đáy và nắp thiết bị: 58

III.3. Cân bằng nhiệt lợng quá trình sunfo hoá [9] 60
III.3.1. Cân bằng nhiệt lợng giai đoạn đun nóng axit: 60
III.3.2. Cân bằng nhiệt lợng giai đoạn sunfo hoá: 62
Chơng IV: 69
IV.1. Xác định địa điểm xây dựng và thiết kế tổng mặt bằng nhà máy [10]:
69
IV.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu: 69
IV.1.2. Cơ sở để xác định địa điểm xây dựng : 69
IV.1.3. Địa Điểm Xây Dựng: 72
IV.1.4. Tổng mặt bằng nhà máy: 73
IV.2. Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy [10]. 74
IV.2.1. Nhiệm vụ và yêu cầu 74
IV.2.2. Những giải pháp thiết kế tổng mặt bằng nhà máy: 76
KếT LUậN 80
tài liệu tham khảo 83
Nguyễn Minh Phong
2
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
mở đầu
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân nhu cầu sử dụng các sản
phẩm hoá học và sản phẩm của các quá trình tổng hợp hữu cơ ngày càng tăng.
Các sản phẩm này đợc sản xuất bằng nhiều phơng pháp khác nhau nhng đều
xuất phát từ nguyên liệu ban đầu là than đá, khí thiên nhiên và dầu mỏ, trải
qua nhiều quá trình chế biến hoá học tạo ra các sản phẩm trung gian khác
nhau, đợc ứng dụng nhiều trong công nghiệp và cuộc sống. Phenol là một
trong những sản phẩm trung gian đó.
Phenol là một dẫn xuất hydroxyl của dãy thơm đợc tìm thấy đầu tiên năm
1834 khi chng cất phân đoạn than đá. Hợp chất này đợc ứng dụng rộng rãi
trong các lĩnh vực công nghiệp hoá dầu , công nghiệp tổng hợp hữu cơ cũng
nh trong phòng thí nghiệm.

ứng dụng quan trọng của phenol có thể kể đến đó là: ngng tụ với andehyt
sản xuất nhựa phenol formandehyt , hydro hoá thành xyclo hexanol sản xuất
sợi tổng hợp nylon và caprolactan, các dẫn xuất ankyl phenol nh diamin, octyl
phenol đợc sử dụng làm chất sát trùng và diệt nấm, các dẫn xuất clo phenol
nh pentaclo phenol đợc dùng bảo quản gỗ; 2, 4 diclo phenol axetic làm thuốc
diệt cỏ, sản phẩm nitro hoá phenol, đặc biệt là axit picric, đợc dùng làm thuốc
nổ và làm nguyên liệu để sản xuất dợc liệu trên cơ sở sản xuất axit salixilic
aspisin, xalol (phenol xalixilat) Trong công nghiệp, phenol còn đợc dùng làm
dung môi để làm sạch các sản phẩm dầu nh: làm sạch dầu nhờn khởi thơm đa
vòng, làm sạch axit sunfuric trong quá trình sản xuất nhựa lactam,
acrilic Ngoài các ứng dụng trong công nghiệp, phenol còn đợc dùng nghiên
cứu trong phòng thí nghiệm, làm thuốc thử (phenol phtalein) liên kết halogen
tự do để hoà tan một số chất khó tan
Trớc nhu cầu sử dụng phenol ngày càng tăng và ứng dụng quan trọng của
nó trong nhiều lĩnh vực, hàng loạt các phơng pháp sản xuất phenol đã đợc đề
xuất, cải tiến để đáp ứng đợc yêu cầu chất lợng tốt cũng nh hiệu suất cao và
giá thành hợp lý. Cũng chính vậy mà từ một phơng pháp đầu tiên sản xuất
Nguyễn Minh Phong
3
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
phenol từ nhựa than đá, đến nay hợp chất này đã có thể đợc sản xuất theo
nhiều phơng pháp khác nhau. Mỗi phơng pháp đều có những u và nhợc điểm
khác nhau, đợc lựa chọn phù hợp với điều kiện sản xuất của từng đất nớc [1].
ở việt nam, hiện nay phenol vẫn đợc sản xuất theo phơng pháp sunfo
hoá. Phơng pháp này khá thích hợp với điều kiện ở nớc ta vì các nguyên liệu
nh benzen, axit sunfuric, hydroxit natri, cacbonat natri không phải nhập
ngoại, công nghệ sản xuất không đòi hỏi kỹ thuật cao và đầu t lớn, hơn nữa lại
cho sản phẩm rất tinh khiết .
Chính vì vậy nội dung chính của bản đồ án này là tính toán thiết kế một
phân xởng sản xuất phenol theo phơng pháp sunfo hoá phù hợp với điều kiện

Việt Nam.
Nguyễn Minh Phong
4
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
CHƯƠNG I
Phenol: tính chất, ứng dụng và các
phơng pháp sản xuất
I.1. Các tính chất vật lý và hoá học của phenol :
I.1.1. Tính chất vật lý [2].
Phenol là chất rắn, tinh thể không màu, có mùi vị đặc trng, nóng chảy ở
42
0
C và sôi ở 181,4
0
C.
Khối lợng phân tử: 94,42 kg/Kmol.
Tỷ trọng:
20 3
4
1,072 /d g cm=
Phenol ở điều kiện thờng có dạng hình kim hay hình khối màu trắng, khi
tan trong nớc cho chất lỏng không màu. Phenol rất dễ bị tác dụng của ánh
sáng và không khí nên có màu hồng. Giới hạn cho phép trong không khí là
0,005 mg/l .
Phenol ít tan trong nớc lạnh nhng có thể hoà tan hoàn toàn ở nhiệt độ lớn
hơn 65,3
0
C. Hợp chất này dễ tan trong các hydrocacbon thơm, rợu và ete nhng
ít tan trong parafin và không tan trong cacbonat kiềm. Phenol còn có tính sát
trùng mạnh, gây bỏng da và rất độc đối với cơ thể.

I.1.2. Tính chất hoá học [2].
Phenol chứa nhóm - OH có hydro linh động, mặt khác có nhân benzen
thể hiện đặc tính thơm và đặc tính này đợc tăng lên do ảnh hởng của nhóm -
OH ( là nhóm thế loại I làm hoạt hoá nhân benzen).
Công thức phân tử của phenol là:
OH
Các tính chất hoá học của phenol đều bắt nguồn từ các đặc tính của
nhóm OH và nhân bezen.
Nguyễn Minh Phong
5
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
I.1.2.1. Hoá tính của nhóm -OH.
a.Tính axit yếu.
Tính axit của phenol mạnh hơn rợu và nớc nhng yếu hơn axit cacbonic.
* Tác dụng với NaOH tạo thành phenolat natri.
2
ONa + H OOH + NaOH
Sản phẩm của phản ứng sử dụng phổ biến làm tác nhân trong các phản
ứng ete hoá và este hoá.
- Phản ứng tạo ete:
Cu
O
+ NaCl+
Cl

ONa
- Phản ứng tạo este:
+ NaCl
3
OCOCH

3
ONa
+ CH COCl
* Tác dụng với kim loại tự do hoặc ion kim loại tạo phenolat :
3C
6
H
5
OH + Fe
3+
(C
6
H
5
O)
3
Fe + 3H
+
b. Tạo phức màu:
Trong dung dịch trung hoà hay axit yếu, phenol tác dụng với FeCl
3
tạo
thành muối phức chất của sắt. Phức này có màu đậm từ màu xám tím đến màu
rêu. Phản ứng đợc dùng để định tính phenol.
c. Phản ứng khử:
C
6
H
5
OH + Zn (bột) C

6
H
6
+ H
2
O
d. Thế nhóm OH bằng halogen:
2C
6
H
5
OH + PCl
5
2C
6
H
5
Cl + POCl
3
+ H
2
O
Nguyễn Minh Phong
6
t
o
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
I.1.2.2. Hoá tính của nhân benzen.
a. Halogen hoá.
+ 3Br + 3 HBr

OH
2
OH
Br
Br
Br
b. Nitro hoá (với HNO
3
loãng).
OH + HO - NO
2
OH
NO
2
+ H O
2
OH
O N
2
2
+ H O
Hoặc axit hơi loãng cho ta thu đợc trinitro phenol và dinitro phenol:
O N
2
2
NO
OH
2
NO
2

NO
OH
2
O N
c. Sunfo hoá.
OH
+ h SO
2 4
OH
SO
3
H
+ H O
2
Nguyễn Minh Phong
7
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
OH
+ 3H SO
2
4
OH
3
SO H
2
+ 3H O
SO H
3
SO H
3

d. Oxi hoá:
Ngay ở trong không khí phenol cũng bị oxi hóa dần sang màu đen. Khi
oxi hoá mạnh phenol biến thành quion.
t
0
+
72
K Cr O /H
O
= =
OOH
2
Khi oxi hoá nhẹ bằng H
2
O
2
ta đợc phenol đa chức.
OH
+ H O
2 2
OH
OH
OH
OH
OH
e. Trùng ngng.
- Phenol dễ dàng trùng ngng với andehyt fomic tạo thành nhựa phenol
formandehyt.
OH
H + O + H

H
H
=
CH
2
OH
H + O
CH
=
2
Nguyễn Minh Phong
8
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
2
+ nH O
2
CH
OH
OH
CH
OH
OH
CH
2
OH
2
CH
CH
2
2

OH
CH
H
OH
H
2
H
+ O = CH
H
=
2
CH
H + O
OH
CH
2
=
H + O + H
H
OH
2
- Hoặc phenol ngng tụ với anhydric phtalic tạo thành phenol phtalein:
=
C
O
C
O
=
O
+

H OH
OHH
O
O
C
=
C
-H O
2
OH
OH
I.2. ứng dụng của phenol [1]:
ứng dụng quan trọng nhất của phenol là để sản xuất nhựa phenol
formandehyt bằng cách ngng tụ phenol với andehyt foocmic, xúc tác là axit
hay muối vô cơ, dung dịch NH
3
, NaOH. Đây là loại nhựa rất quan trọng dùng
trong sản xuất bột làm nhựa tấm, sản xuất sơn, keo dán, nhựa xốp.
Ngoài ra, 2,2 dipropan (bis phenol A) cũng là một sản phẩm quan trọng
của quá trình ngng tụ phenol với axeton có mặt axit vô cơ.
Bis phenol A có công thức nh sau:
CH
3
H C
6
H
4
C C
6
H

4
OH
CH
3
Nguyễn Minh Phong
9
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
Sản phẩm này đợc dùng nhiều trong sản xuất nhựa epoxy. Với nhu cầu
sản xuất nhựa ngày càng tăng, 20% phenol công nghiệp đợc sử dụng để sản
xuất bis phenol A.
Sản phẩm của quá trình ngng tụ phenol với clo anhydrit cacbon hay
diphenyl cacbonat đợc dùng để sản xuất nhựa cacbonat có cấu trúc:
CH
3
H - [- O - C
6
H
4
- C - C
6
H
4
- O - C -]
n
- O - C
6
H
5
CH
3

O
ứng dụng quan trọng thứ ba của phenol là hydro hoá thành xyclo hexanol
để sản xuất sợi tổng hợp nilon và capro lactan.
Ngoài các ứng dụng quan trọng này, phenol và các dẫn xuất của nó còn
đợc sử dụng làm nguyên liệu cho nhiều ngành sản xuất khác nh:
- Các dẫn xuất ankyl phenol (diamin, octyl) dùng làm sát trùng và diệt
nấm, các dẫn xuất clo phenol nh pentaclo phenol dùng trong bảo quản gỗ; 2,4
diclo phenol axetic đợc dùng để làm thuốc diệt cỏ, các sản phẩm nitro hoá đặc
biệt là axit picric đợc dùng làm thuốc nổ.
- Sản xuất dợc liệu dựa trên cơ sở sản xuất axit salixilic, aspirin.
- Sản xuất hơng liệu, thuộc da, thuốc nhuộm, nhựa trao đổi ion.
- Sử dụng trong công nghiệp, làm dung môi để làm sạch các sản phẩm
dầu nh làm sạch dầu nhờn khỏi thơm đa vòng, làm sạch H
2
SO
4
trong quá trình
sản xuất nhựa lactam, acrylic.
- Sử dụng trong phòng thí nghiệm, làm dung môi để xác định phân tử l-
ợng, làm các chất khử trùng, liên kết các halogen tự do d, hoà tan các chất khó
tan Các dẫn xuất của phenol thì đợc dùng làm thuốc thử, chỉ thị.
Các ứng dụng của phenol ngày càng đợc mở rộng phổ biến trong cả lĩnh
vực công nghiệp cũng nh phòng thí nghiệm.
I.3. Các phơng pháp sản xuất phenol.
Phơng pháp đầu tiên sản xuất phenol là tách phenol từ nhựa than đá. Tuy
nhiên, phơng pháp sản xuất này cho hiệu suất rất thấp (0,05 kg phenol/1tấn
than), nên cho đến ngày nay không còn đợc sử dụng nữa.
Nguyễn Minh Phong
10
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol

Trên thế giới, hiện nay phenol đợc sản xuất chủ yếu theo các phơng pháp
tổng hợp. Những phơng pháp phổ biến nhất đang đợc sử dụng bao gồm [3]:
- Sunfo hoá benzen và sản xuất phenol bằng phơng pháp nóng chảy kiềm
các dẫn xuất sunfo.
- Clo hoá benzen và thủy phân kiềm clo benzen.
- Clo hoá benzen và thủy phân clo benzen bằng hơi nớc (quá trình
Raschig-Hooker).
- Alkyl hoá benzen với propen thành iso-propylbenzen (cumen), sau đó
oxi hoá cumen thành cumen hydro peroxit tơng ứng (quá trình Hock), rồi tiếp
tục tách hydro peroxit tạo thành phenol.
- oxy hoá toluen thành axit benzen và oxi hoá khử nhóm cacboxyl tạo
phenol (quá trình Dow).
- Dehydro hoá hỗn hợp xyclohexanol-xyclohexanon.
- Oxi hoá trực tiếp benzen.
I.3.1. Phơng pháp nóng chảy kiềm dẫn xuất sunfo (phơng pháp sunfo hoá)
[3].
Đây là quá trình sản xuất phenol mang tính chất công nghiệp , đã đợc th-
ơng mại hoá từ những năm 1914 - 1918, và vẫn đợc sử dụng cho tới nay (tại
Nhật Bản). Sự phổ biến của phơng pháp này chủ yếu là do chất lợng của
phenol thu đợc: sản phẩm thu đợc bằng phơng pháp này có độ tinh khiết rất
cao , khó có thể đạt đợc bằng các phơng pháp khác. Độ tinh khiết của phenol
đóng một vai trò cực kì quan trọng trong nhiều quá trình tổng hợp hữu cơ, đặc
biệt là tổng hợp thuốc nhuộm.
Các phản ứng chính diễn ra trong quá trìng tổng hợp phenol theo phơng
pháp sunfo hóa bao gồm:
C
6
H
6
+ H

2
SO
4
C
6
H
5
SO
3
H + H
2
O
2C
6
H
5
SO
3
H + 2Na
2
SO
3
2C
6
H
5
SO
3
Na + H
2

O + SO
2
C
6
H
5
SO
3
Na + 2NaOH C
6
H
5
ONa + Na
2
SO
3
+H
2
O
2C
6
H
5
ONa + SO
2
+ H
2
O 2C
6
H

5
OH + Na
2
SO
3
Quá trình tổng hợp diễn ra qua 5 giai đoạn sau:
Nguyễn Minh Phong
11
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
- Oxy hoá benzen bằng oleum tại khoảng 150
0
C . Để duy trì nồng độ
axit, nớc đợc tách liên tục đẳng phí bằng cách cho benzen vào với khối lợng d.
- Chuyển hoá benzen sunfonic axit thành muối dạng kiềm nhờ sunfit
natri (Na
2
SO
3
). ở giai đoạn này, H
2
SO
4
d thừa đợc trung hòa và tạo thành
sunfat natri, đợc tách ra khỏi khối phản ứng nhờ quá trình lọc. SO
2
tạo thành
đợc sử dụng cho quá trình axit hoá phân huỷ phenolat natri thành phenol sau
này.
- Nóng chảy kiềm benzen sunfonat natri. Quá trình này diễn ra ở 300
0

C,
với xút có nồng độ 40% để tạo thành phenolat natri. Hàm lợng nớc đợc giữ ở
mức để Na
2
SO
3
kết tủa rồi phân tách nhờ quá trình ly tâm.
- Phân hủy phenolat natri bằng SO
2
đợc tạo thành nhờ quá trình trung hoà
benzen sunfonic, giải phóng phenol. Khối sản phẩm tạo thành sẽ phân tách
thành 2 pha: pha hữu cơ ở phía trên có chứa phần lớn phenol tạo thành và pha
nớc ở phía dới có chứa sunfit và phần còn lại của phenol. Phần dung dịch ở
phía dới này sẽ đợc tái sử dụng để trung hoà benzen sunfonic axit.
- Làm sạch phenol bằng quá trình chng cất trong 3 cột liên tiếp.
Hiệu suất của quá trình từ 85 - 92% tính theo số mol benzen nguyên liệu.
Kỹ thuật này đặc biệt u việt ở chỗ chi phí đầu t ban đầu ở mức trung bình nh-
ng cho phép thu nhận sản phẩm rất tinh khiết. Lợng Na
2
SO
3
d thừa tạo thành
đợc chuyển sang phục vụ cho công nghệ sản xuất bột giấy.Tuy nhiên phơng
pháp này đòi hỏi phải vận hành liên tục, một điều rất khó thực hiện đợc, và chi
phí cho năng lợng, hoá chất công lao động cao.
I.3.2. Phơng pháp clo hoá benzen, thủy phân clo benzen bằng kiềm [3].
Quá trình này đã đợc đa vào sản xuất trong công nghiệp đầu những năm
1920 và hiện đang đợc sử dụng ở một số nhà máy của ấn Độ.
Những phản ứng chính trong quá trình gồm có :
C

6
H
6
+ Cl
2
C
6
H
5
Cl + HCl (1)
C
6
H
5
Cl + 2NaOH C
6
H
5
ONa + NaCl + H
2
O (2)
C
6
H
5
ONa + HCl C
6
H
5
OH +NaCl (3)

Nguyễn Minh Phong
12
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
- Phản ứng (1) là phản ứng clo hoá benzen ở pha lỏng diễn ra ở nhiệt độ
35
0
C với xúc tác là FeCl
3
. Tỷ lệ các sản phẩm là C
6
H
5
Cl : 30 ữ50%;
polyclorua benzen: 3 ữ 12%; benzen: 30 ữ50%. Hỗn hợp sản phẩm đợc làm ớt
và trung hoà bằng NaOH và làm sạch clorua benzen bằng chng cất.
- Thuỷ phân clorua benzen bằng NaOH tạo thành C
6
H
5
ONa và NaCl.
Thiết bị phản ứng dạng ống, gồm những ống xoắn bằng thép bền trong
ống đợc phủ bằng một lớp đồng và đợc đốt nóng bằng khí lò.
Phenolat tạo thành ở phản ứng (2) sau khi làm lạnh , giảm áp, chng cất đ-
ợc chuyển hoá thành phenol theo phản ứng:
ONa
2C
6
H
5
+ CO

2
+ H
2
O 2C
6
H
5
OH + Na
2
CO
3
Phenol thu đợc đem đi làm sạch bằng chng cất phân đoạn.
Sản phẩm phụ của quá trình bao gồm:
C
6
H
5
Cl + C
6
H
5
ONa C
6
H
5
OC
6
H
5
+ NaCl

Lợng diphenyl ete tạo thành sẽ bị phân huỷ tạo thành phenol theo phản
ứng sau:
C
6
H
5
O C
6
H
5
+ H
2
O 2C
6
H
5
OH
Hiệu suất của phenol ở quá trình này từ 75 ữ 80% theo nguyên liệu đầu
là benzen. Những sản phẩm phụ (có dạng paradiclobenzen, diphenylete ) có
thể đợc tách ra và tận dụng làm nguyên liệu cho các quá trình khác.
Công nghệ này ít đợc sử dụng trong công nghiệp bởi nguyên liệu đắt tiền,
thiết bị phải đợc bảo quản cao và thiết bị bị ăn mòn nhanh chóng.
I.3.3. Phơng pháp clo hoá benzen, thuỷ phân clo benzen bằng hơi nớc [3].
Qúa trình này lần đầu tiên đợc tiến hành ở pha hơi bằng kỹ thuật
Hooker/Raschig. Sau này, Gulf đã thử nghiệm thành công trong pha lỏng và
phơng pháp mới đã đợc khắc phục đợc một số vấn đề công nghệ của quá trình
trong pha hơi. Hiện nay phơng pháp sản xuất này vẫn đợc sử dụng phổ biến ở
Nam Mỹ.
a. Quá trình Hooker/Raschig.
Nguyễn Minh Phong

13
xt NaOH
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
Quá trình này bao gồm 4 giai đoạn chính:
- Giai đoạn 1: oxy clo hoá benzen ở nhiệt độ cao ( 230 ữ 270
0
C) bằng
khí HCl và không khí, với sự có mặt của tác oxy clo hoá CuCl
2
mang trên chất
mang trơ. Hiệu suất quá trình giới hạn từ 10 ữ 15% nhằm mục đích tránh sự
tạo thành polyclorua benzen .
- Giai đoạn 2: Tách monoclobenzen bằng chng cất hỗn hợp sản phẩm tạo
thành trong giai đoạn 1. Ngng tụ một phần của sản phẩm và tiếp tục đa chúng
đến cột brick-line để phân tách nớc/benzen. ở vị trí cao nhất chúng đợc tái sử
dụng đến khi tác nhân ổn định. Hỗn hợp benzen và clo benzen thu đợc ở đáy
đợc trung hoà với xút, rửa bằng nớc, và đợc chng cất ở 2 cột để phân tách
diclobenzen, monoclobenzen và benzen.
-Giai đoạn 3: Thuỷ phân monoclobenzen bằng hơi nớc với tỷ lệ 1:1 với
sự có mặt của tricanxiphotphat hoặc xúc tác silicagel ở nhiệt độ khoảng 150 ữ
500
0
C. Khí HCl cùng với sản phẩm tái sinh sau khi hút, chiết và có thể đem
cô đặc lại một lần nữa và làm khô. Hiệu suất chuyển hoá giai đoạn này
khoảng 10 ữ15% và thuỷ phân đợc 85 ữ 95%.
- Giai đoạn 4: Làm sạch phenol, chiết dung môi (nớc và benzen) và chng
cất:
Các phản ứng bao gồm:
C
6

H
6
+ HCl + 1/2O
2
(khí) C
6
H
5
Cl + H
2
O
C
6
H
5
Cl + H
2
O C
6
H
5
OH + HCl
Sự tạo thành diclobenzen ở phản ứng clo oxy hoá và poly phenol trong
thuỷ phân làm giảm hiệu suất của quá trình.
Nhợc điểm của phơng pháp này là chi phí nguyên liệu cao (clo rất đắt
tiền), các thiết bị phải chịu ăn mòn trong môi trờng oxi và HCl ở nhiệt độ cao.
b. Quá trình Gulf.
Oxy clo hoá benzen bằng dung dịch HCl (ở pha lỏng) trong lò phản ứng
ở nhiệt độ 135
0

C với sự có mặt của oxi và HNO
3.
Benzen chuyển hoá hơn 80%
và độ chọn lọc của monoclo benzen là hơn 90%. Sản phẩm phân lắng tách
Nguyễn Minh Phong
14
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
thành 2 pha: pha hữu cơ gồm có benzen và các dẫn xuất clo benzen, pha hữu
cơ thì trung hoà hơi NaOH , pha nớc đợc thu hồi bằng bay hơi của HCl.
Quá trình thuỷ phân diễn ra trong pha hơi ở nhiệt độ 550
0
C với tỷ lệ hơi
nớc/ clo benzen 3:1. Quá trình đợc tiến hành trực tiếp trên phân đoạn của clo
hoá bắt nguồn từ sản phẩm benzen bởi giai đoạn oxy clo hoá trớc đó đã bay
hơi bằng cách đi qua một lò phản ứng với sự có mặt của một xúc tác cố định là
lantan photphat kích hoạt bởi Cu. Độ chuyển hoá của quá trình là 40% và
chọn lọc phenol hơn 90%. Quá trình thuỷ phân clobenzen không đợc ứng
dụng nhiều trong công nghiệp vì phản ứng clo hoá có ảnh hởng xấu đến môi
sinh.
I.3.4. Phơng pháp oxy hoá cumen [4].
Phơng pháp này lần đầu tiên đợc sử dụng ở Liên Xô vào năm 1943. Ph-
ơng pháp này cho phép sản xuất đồng thời phenol và axeton đi từ benzen và
propylen. Đến năm 1953, phơng pháp này đã đợc áp dụng ở Anh và Mỹ, và
hiện nay đang đợc sử dụng rộng rãi ở nhiều nớc khác trên thế giới nh Canada,
Pháp, Italia, Nhật Bản, Tây Ban Nha, Brazin với tổng sản lợng khoảng 5.10
6
tấn/năm.
Phơng pháp sản xuất phenol bằng cumen đợc tiến hành qua 3 giai đoạn
chính:
- Ankyl hoá benzen bằng propylen tạo thành cumen.

- Oxi hoá cumen tạo ra hydro peroxit.
- Tách hydro peroxit với sự có mặt của axit.
I.3.4.1. Phản ứng ankyl hoá benzen bằng propylen.
AlCl
3
, pha lỏng
C
6
H
6
+ CH
3
CH = CH
2
C
6
H
5
CH (CH
3
)
2
H
3
PO
4
, pha hơi
Phản ứng đợc tiến hành trong pha lỏng ở nhiệt độ gần 100
0
C với xúc tác

clorua nhôm, hoặc trong pha hơi ở nhiệt độ gần 250
0
C, áp suất 35,4 at với xúc
tác H
3
PO
4
mang trên đá bọt.
I.3.4.2. Phản ứng oxi hoá cumen:
Nguyễn Minh Phong
15
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
CH
3
CH
CH
3
+ O
2
OOH-
3
CH
CH
3
C
Điều kiện phản ứng:
- Nhiệt độ : 90 ữ120
0
C
- áp suất : 0,5 ữ0,7 MPa

Quá trình oxi hoá cumen bằng không khí hoặc không khí giầu oxy đợc
thực hiện trong thiết bị phản ứng tháp tầng sôi có chiều cao khoảng 20m. Quá
trình tiến hành trong một hệ thống ổn định kiềm (độ pH = 7 - 8 ) và một hệ
thống không ổn định axit (độ pH = 3 - 6).
Quá trình oxy hoá tự xúc tác, tốc độ phản ứng tăng lên kèm theo sự tăng
nồng độ hydro peroxit.
Đây là quá trình toả nhiệt (800kJ) đồng thời giải phóng ra 1kg hydro
peroxit. Nhiệt của phản ứng đợc tách ra nhờ quá trình làm lạnh.
Sản phẩm phụ của quá trình theo cơ chế chuỗi gốc tự do là: 2,2-dimetyl
benzen alcolhol và axeton phenol. Sản phẩm chính đợc hình thành từ quá trình
phân huỷ nhiệt hydro peroxit, quá trình này xảy ra trong một khoảng nhiệt độ
lớn có thể lên tới 130
0
C. Các hợp chất lu huỳnh nh sunfit, disunfit, thiol và
thiophen và các phenol ức chế quá trình tự oxy hoá.
Hàm lợng oxy trong khí thải: 1- 6% thể tích nồng độ oxy cần thiết đối
với quá trình bốc cháy của cumen bao gồm bỗn hợp oxy-nitơ là 8,5% thể tích,
áp suất phản ứng khoảng 0,5 - 0,6 MPa.
Giới hạn nổ của cumen với hỗn hợp hơi-khí vào khoảng 0,8 - 8,8% thể
tích cumen ở áp xuất thờng. ở áp suất 0,5MPa giới hạn nổ trên bị thay đổi tới
10,3% thể tích cumen. Hỗn hợp oxy hoá chứa khoảng 20 - 30% hydro peroxit.
Nếu quá trình oxi hoá tiến hành trong hệ thống ổn định kiềm hoá thì hỗn hợp
oxi hoá đợc rửa sạch bằng nớc để tách các muối vô cơ.
Nguyễn Minh Phong
16
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
I.3.4.3. Phản ứng tách hydroperoxit.
OH + CH - CO - CH
OOH-
3

CH
CH
3
C
3 3
H SO
2
4
Phản ứng đợc tiến hành ở 50
0
C - 90
0
C, thời gian phản ứng là 1/2 giờ. Sản
phẩm phân huỷ đợc trung hoà rồi chng cất để tách phenol, axeton và các sản
phẩm phụ khác.
Quá trình tách đợc tiến hành theo hai cách sau:
a. Tiến hành tách trong pha đồng thể.
Lợng d axeton vào khoảng 0,1 ữ2% đối với axit sunfuric, là lợng cần
thiết trong quá trình tách. Nhiệt độ phản ứng là điểm sôi của hỗn hợp hydro
peroxit-axeton. Điểm sôi này có thể xác định đợc dựa trên hàm lợng axeton có
trong hỗn hợp. Trong quá trình tách, nhiệt lợng toả ra lớn và đợc tách ra bằng
cách cho bay hơi axeton từ hệ thống phản ứng.
b. Tiến hành tách trong pha dị thể.
Hydro peroxit đợc tách ra cùng với 40 - 45% axit sunfuric đậm đặc theo
tỷ lệ 1:5. Phản ứng chính tiến hành trong một hệ thống làm lạnh liên tục, trong
đó nhiệt độ ổn định ở khoảng 50-60
0
C và đợc duy trì bằng một thiết bị làm
lạnh riêng phù hợp. Để hạn chế sự hình thành của sản phẩm phụ, thời gian lu
trong thiết bị phải ngắn (vào khoảng 50-60 giây). Để hạn chế sự ăn mòn của

thiết bị thì hệ thống làm lạnh phải đợc thiết kế bằng các loại thép chịu đợc sự
ăn mòn của axit: nh nhôm, niken, đồng.
*Các phản ứng phụ:
-Tạo ra axeton - phenol
3
3
C
3
CH
CH
3
- OOH
C - CH + CH OH
O
=
Nguyễn Minh Phong
17
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
-Tạo thành rợu bậc 3 dimetyl phenyl
OOH-
3
CH
CH
3
C C
3
CH
CH
3
- OH + 1/2O

2
-Tạo ra metyl styren
3
H SO
2
4
2
OH-
3
CH
CH
3
C C
2
CH
- CH + H O
u điểm của phơng pháp này là sản xuất đồng thời đợc hai sản phẩm có
giá trị là axeton và phenol, giá thành phenol thấp hơn các phơng pháp trên,
nguyên liệu rẻ tiền. Nhợc điểm là chi phí đầu t cao nhất trong các phơng pháp,
dễ gây nổ trong quá trình sản xuất, tạo ra sản phẩm phụ.
I.3.5. Phơng pháp oxi hoá toluen [4].
Các phản ứng xảy ra trong quá trình:
2C
6
H
5
CH
3
+ 3O
2

2C
6
H
5
COOH + 2H
2
O
2C
6
H
5
COOH + 1/2O
2
C
6
H
5
COOC
6
H
4
COOH (octo)
C
6
H
5
OH + C
6
H
5

COOH + CO
2
Phơng trình tổng có dạng:
C
6
H
5
CH
3
+ 2O
2
C
6
H
5
OH + CO
2
+ H
2
O
Quá trình tiến hành qua hai giai đoạn:
Giai đoạn 1: oxy hoá pha lỏng toluen thành axit benzen bằng không khí
ở 140
0
C và áp suất gần 3at trong điều kiện có xúc tác muối coban. Tách lấy
axit benzoic và đa toluen, rợu benzylic, benzaldehyt trở lại phản ứng.
Giai đoạn 2: oxi hoá axit benzoic thành phenol (có xúc tác muối đồng)
qua giai đoạn trung gian tạo thành axit benzoyl salyxilic (axit này sẽ bị thuỷ
phân, decacboxyl hoá tạo thành và axit bezoic). Phản ứng tiến hành bằng
cách: đun nóng axit benzoic có chứa benzoat đồng (xúc tác) và benzoat magie

Nguyễn Minh Phong
18
Muối Cu
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
(chất kích động) với hơi nớc và không khí đến nhiệt độ 230 - 240
0
C dới áp
suất: 0,35 ữ0,7at, hơi phenol và axit benzoic đợc liên tục đa từ thiết bị phản
ứng qua tinh luyện để phân riêng.
Tuy hiệu suất của phenol theo phơng pháp này chỉ đạt 70 - 75% nhng ph-
ơng pháp này có u điểm là nguyên liệu toluen rẻ hơn benzen, phản ứng đơn
giản nên quá trình đơn giản, dễ thao tác trong quá trình sản xuất. Nhợc điểm
của phơng pháp này là tiến hành quá trình ở nhiệt độ cao, ăn mòn thiết bị, tạo
sản phẩm phụ. Hiện nay có ba nhà máy đang sử dụng công nghệ này tại Mỹ
và Canada.
I.3.6. Phơng pháp dehydro hoá hỗn hợp xyclohexanol và xyclohexanon [4].
Các phản ứng của quá trình:
C
6
H
6
+ 3H
2
C
6
H
12
C
6
H

12
+ O
2
C
6
H
10
O+ H
2
O
C
6
H
12
+ 1/2O
2
C
6
H
11
OH
C
6
H
10
O C
6
H
5
OH + 2H

2
C
6
H
11
OH C
6
H
5
OH + 3H
2
Quá trình gồm các giai đoạn sau:
- Giại đoạn 1: Hydro hoá benzen thành xyclohexan có xúc tác niken
mang trên chất mang, ở nhiệt độ 140 - 200
0
C và áp suất 10 ữ 15 at. Nếu
benzen có lẫn tạp chất lu huỳnh thì cần có xúc tác oxyt hoặc sunfua niken,
wolfram và ở điều kiện nhiệt độ 320 ữ 360
0
C, áp suất gần 30 at.
- Giai đoạn 2: Oxy hoá xyclohexan thành hỗn hợp xyclohexanol và
xyclohexanon đợc tiến hành trong pha lỏng bằng không khí có xúc tác muối
coban, ở nhiệt độ 145 ữ 170
0
C và áp suất 8 ữ 12at.
- Giai đoạn 3: Dehydro hoá hỗn hợp xyclohexanol và xyclohexanon
thành phenol trên xúc tác platin mang trên than ở nhiệt độ 250 ữ 425
0
C .
Nguyễn Minh Phong

19
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
I.3.7. Oxy hoá trực tiếp benzen [3].
Khi ta cho hơi benzen tác dụng với không khí trong điều kiện có hơi nớc
ở nhiệt độ cao (400 - 600
0
C) hoặc oxy hoá dung dịch nhũ tơng nớc benzen ở
điều kiện thờng thì sẽ tạo thành phenol theo phơng trình phản ứng sau:
C
6
H
6
+ 1/2O
2
C
6
H
5
OH
Hiệu suất của phenol là 40 - 60% tính theo benzen.
Phơng pháp này đợc dùng để điều chế phenol trong phòng thí nghiệm.
Trong quá trình oxy hoá trực tiếp benzen thành phenol thì tạo thành
nhiều sản phẩm phụ, đặc biệt là biphenyl. Đã có rất nhiều biện pháp để khắc
phục nhợc điểm trên nhng đều không có kết quả. Gần đây oxi hoá benzen
bằng không khí dới áp suất, có axit axetic và xúc tác mới paladi. Phản ứng đợc
tiến hành cả trong pha khí và pha lỏng. Sản phẩm của quá trình là hỗn hợp
phenol và phenyl axetat. Tuy hớng nghiên cứu này đã đạt đợc một số kết quả
khả quan nhng vẫn cha đựơc đa vào sản xuất trong thực tế.
So sánh các phơng pháp sản xuất Phenol.
Qua một số phơng pháp sản xuất phenol đợc trình bày ở trên ta rút ra một

số nhận xét nh sau:
Việc sản xuất phenol bằng phơng pháp sunfo hoá có u điểm là thiết bị
chế tạo đơn giản, vốn đầu t ít, tận dụng đợc các sản phẩm phụ, chi phí nguyên
vật liệu ít do đó giảm giá thành sản phẩm. Đặc biệt phơng pháp sunfo hoá cho
phép thu nhận sản phẩm phenol cực kỳ tinh khiết 90% mà không cần qua bất
kỳ quá trình làm sạch nào. Có lẽ chính vì vậy, mặc dù phơng pháp sunfo hoá
là phơng pháp đầu tiên trên thế giới nhng cho đến ngày nay vẫn đợc dùng để
sản xuất phenol trong công nghiệp.
Phơng pháp điều chế phenol bằng cách thuỷ phân clobenzen bằng kiềm
đòi hỏi ở nhiệt độ và áp suất cao do đó thiết bị phản ứng phải đợc chế tạo bền,
tốt, các chế độ công nghệ khắt khe hơn do vậy khó thực hiện hơn các phơng
pháp khác.
Ngoài ra các phơng pháp còn lại đều có giá thành tơng đối cao, chi phí
đầu t cho công nghệ cũng nh nguyên liệu lớn.
Nguyễn Minh Phong
20
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
Nguyên tắc lựa chọn dây chuyền công nghệ xuất phát từ đặc điểm thực tế
của mỗi quốc gia, xuất phát từ trình độ cũng nh quy mô sản xuất lớn hay nhỏ,
vốn đầu t ít hay nhiều Từ các phơng pháp đã trình bày ở trên, có thể thấy ph-
ơng pháp sunfo hoá phù hợp với điều kiện thực tiễn nớc ta. Do vậy, trong bản
đồ án này em xin trình bày thiết kế tính toán cho phân xởng sản xuất phenol
bằng phơng pháp sunfo hoá.
Nguyễn Minh Phong
21
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
Chơng II
sản xuất Phenol bằng phơng pháp sunfo hoá
nóng chảy kiềm
II.1. Nguyên liệu .

Trong quá trình sản xuất phenol theo phơng pháp sunfo hoá, các nguyên
liệu chính đợc sử dụng là benzen, axit sunfuric (H
2
SO
4
) và kiềm (NaOH) .
II.1.1.Benzen [2].
Benzen có công thức phân tử là C
6
H
6
. Về cấu tạo, benzen là hợp chất
không no chứa 3 nối đôi, dễ tham gia phản ứng thế, khó tham gia phản ứng
cộng và bền vững với chất oxy hoá.
a. Tính chất vật lý của benzen:
Benzen là chất lỏng không màu, linh động, mùi thơm đặc biệt. Nhiệt độ
sôi ở 0,1 MPa là 80,1
0
C (benzen kỹ thuật sôi ở 79 đến 81
0
C); nhiệt độ nóng
chảy là 5,5
0
C; nhiệt độ bắt lửa là -14
0
C; tỷ trọng
20
4
0,879 /d kg l=
. Khối lợng

phân tử là 78 kg/kmol. Dễ cháy nổ khi đạt tỉ lệ 1,4 đến 8% thể tích benzen
trong không khí.
Benzen không tan trong nớc nhng tan trong rợu, ete, dầu hoả. Benzen
hoàn tan đợc nhiều chất nhựa, mỡ, lu huỳnh và nhiều chất khác không tan
trong nớc, nên là một dung môi thông dụng. Benzen là nguồn nguyên liệu
quan trọng trong công nghiệp phẩm nhuộm anilin, dợc phẩm, trong sản xuất
cao su tổng hợp và chất dẻo đặc biệt là tổng hợp hoá học.
b. Tính chất hoá học của benzen.
Các tính chất hoá học của benzen đều dựa trên cấu tạo hoá học đặc biệt
của nó. Benzen có công thức cấu tạo nh sau:
CH - CH
CH = CH
CHCH
Nguyễn Minh Phong
22
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
Do sự liên hợp các electron trong nhân benzen, nên nhân benzen có
tính chất hoá học đặc trng là tính thơm. Đó là khuynh hớng của nhân benzen
dễ tham gia phản ứng thế khó tham gia phản ứng cộng và bền vững với tác
nhân oxi hoá và bền nhiệt.
- Phản ứng oxi hoá:
Benzen bền đối với các chất oxi hoá mạnh nh: HNO
3
, KMnO
4
, H
2
Cr
2
O

7
- Phản ứng cộng hợp:
C
6
H
6
+ 3H
2
C
6
H
12
+ 49,8 kcal
C
6
H
6
+ 3Cl
2
C
6
H
6
Cl
6
-Phản ứng thế: đặc trng là phản ứng thế electrophyl do benzen có mật độ
điện tử cao, benzen tham gia các phản ứng thế sau:
+ Halogen hoá:
C
6

H
6
+Cl
2
C
5
H
5
Cl + HCl
+ Nitro hoá:
C
6
H
6
+ HNO
3
C
6
H
5
NO
2
+ H
2
O
+ Sunfo hoá:
C
6
H
6

+ H
2
SO
4
C
6
H
5
SO
3
H + H
2
O
+ Ankyl hoá:
C
6
H
6
+C
2
H
5
Cl C
6
H
5
C
2
H
5

+ HCl
Trong điều kiện sunfo hoá ở nhiệt độ 150
0
C, hàm lợng SO
2
chiếm 78 đến
81%, nếu có các cyclohexan thì thiophen sẽ dễ bị oxi hoá tạo nhựa. Do đó
dùng benzen kỹ thuật đã đợc làm sạch khỏi các tạp chất để giảm sản phẩm
phụ tăng hiệu suất của quá trình.
II.1.2. Axit sunfuric.
a. Tính chất vật lý [5].
Axit sunfuric là chất lỏng không màu, rất nhớt và hút ẩm, dễ đông ở 0
0
C,
khi đun nóng phân huỷ một phần giải phóng SO
3
và phân huỷ hoàn toàn ở
nhiệt độ cao. Axit sunfuric có khả năng trộn lẫn vô hạn với nớc, dung dịch
loãng là axit mạnh, dung dịch đặc thụ động một số kim loại nh Be, Bi, Co, Fe,
Mg, Nb.
Nguyễn Minh Phong
23
pt
hv
AlCl
3
H
2
SO
4

AlCl
3
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
Axit sunfuric là chất oxi hoá mạnh khi dung dịch đậm đặc, yếu khi dung
dịch loãng. Axit khan là dung môi không nớc đối với sunfat kim loại, hoà tan
nhiều H
2
Cr
2
O
7
và SO
3
.
Khối lợng phân tử của H
2
SO
4
là 98,08 kg/kmol; nhiệt độ sôi của H
2
SO
4
98% là 336,6
0
C; với thành phần đẳng phí là 98,3% H
2
SO
4
thì nhiệt độ đẳng
phí là 336,3

0
C; tỷ trọng
20 3
4
1,834 /d g cm=
: nhiệt độ kết tinh là -10
0
C.
Nhiệt dung riêng đẳng áp ở 20
0
C là :
20
0,338 /
p
C Kcal kg=
độ nhiệt độ nóng
chảy đối với axit khan là 25 kcal/kg, nhiệt bay hơi là 122 kcal/kg.
Axit sunfuric là một axit vô cơ mạnh, H
2
SO
4
ở thể hơi thì rất độc, dung
dịch đặc sẽ gây bỏng nặng. Axit khan háo nớc và khi hoà tan thì toả nhiệt
mạnh.
b. Tính chất hoá học [6].
Axit sunfuric có những tính chất hoá học chủ yếu sau: axit mạnh, oxi
hoá, sunfo hoá, hidrat hoá.
Trong dung dịch nớc axit sunfuric là axit mạnh ở nấc điện li đầu tiên, nấc
thứ hai nó điện li yếu hơn:
H

2
SO
4
H
+
+ HSO
4
-
HSO
4
-
H
+
+ SO
4
2-
, K = 10
-2
Axit sunfuric đặc, nóng oxi hoá đợc cả những kim loại kém hoạt động
nh đồng bạc, thuỷ ngân và sản phẩm sự khử H
2
SO
4
là SO
2
.
2H
2
SO
4

+ Cu CuSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
Với các kim loại hoạt động, sản phẩm sự khử axit sunfuric ngoài SO
2
còn tạo thành S, H
2
S.
Mg + 2H
2
SO
4
MgSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
3Mg + 4H
2
SO
4
3MgSO
4
+ S + 4H

2
O
4Mg + 5H
2
SO
4
4MgSO
4
+ H
2
S + 4H
2
O
Axit sunfuric nồng độ lớn hơn 65%, nguội không tác dụng với sắt
Với một số phi kim nh P, S, C bị axit sunfuric đặc nóng õi hoá đến oxit
hoặc axit tơng ứng.
Nguyễn Minh Phong
24
Đồ án tốt nghiệp Phân xởng sản xuất Phenol
2H
2
SO
4
+ S 3SO
2
+ 2H
2
O
Tính chất sunfo hoá các hợp chất hữu cơ vòng thơm của axit sunfuric đặc
thể hiện ở phản ứng:

ArrH + 2H
2
SO
4
ArSO
3
H + H
3
O
+
+ HSO
4
-
Cuối cùng axit sunfuric đặc là tác nhân hiđrat hoá , nó có thể hoá than
gluxit.
(C
6
H
10
O
5
)
n
+ HSO
4
6nC + HSO
4
.5nH
2
O

Do dó cần phải rất cẩn thận khi làm việc với axit sunfuric đặc, nếu bị axit
dây vào da cần rửa nhanh bằng một lợng lớn nớc .
Trái với axit đặc , axit sunfuric loãng không tác dụng với phi kim và chỉ
phản ứng với những kim loại có thế khử âm và sản phẩm sự khử axit là khí
hidro:
Zn + H
2
SO
4
ZnSO
4
+ H
2
Axit sunfuric là một trong những sản phẩm quan trọng nhất của công
nghiệp hoá chất . Nó đợc dùng để điều chế các sunfat, làm tác nhân sunfo
hoá , chế tạo phân photpho (lân), là axit vô cơ rẻ đợc sử dụng nhiều trong công
nghiệp hoá chất , luyện kim và các phòng thí nghiệm hoá học.
II.1.3. Hydroxit natri [5].
a. Tính chất vật lý.
Xút có màu trắng, hút ẩm, nóng chảy và sôi không phân huỷ. Tan nhiều
trong nớc (toả nhiều nhiệt) tạo môi trờng kiềm mạnh trong dung dịch, làm
giảm mạnh độ tan của nhiều muối natri trong nớc, không tan trong amoniac
lỏng.
Khối lợng phân tử: 40kg/kmol.
Nhiệt độ nóng chảy: 321
0
C.
Nhiệt độ sôi: 1390
0
C.

Tỷ trọng:
20 3
4
2,13 /d g cm=
Nguyễn Minh Phong
25