¿Qué es el cloro libre?
El cloro libre se refiere a HClO, ClO- y Cl2 durante el proceso de desinfección con cloro.
Por el contrario, el cloro combinado se refiere a compuestos de cloramina (NH2Cl, NHCl2, NCl3)
Existen varios métodos de producción de p-clorofenol y orto-clorofenol (ver más abajo), pero ninguno de los dos se puede producir directamente a partir de p-clorotolueno u o-clorotolueno como materia prima.
Los métodos de producción que pueden coproducir p-clorofenol y o-clorofenol incluyen: método de cloruro de fenol sulfurilo, método de cloración de fenol y método de cloruro de cobre con fenol.
El método de producción industrial más utilizado en la actualidad es el método de cloración con fenol. Su mayor ventaja es que puede utilizar el mismo conjunto de equipos para producir p-clorofenol, o-clorofenol y 2,4-diclorofenol. , 2,6-diclorofenol, 2,4,6-triclorofenol, pentaclorofenol y otros derivados de fenol clorados se han serializado para facilitar a las empresas ajustar la producción de acuerdo con la demanda del mercado. La proporción de salida de p-clorofenol y o-clorofenol se puede ajustar adoptando diferentes condiciones de proceso (especialmente catalizadores).
2.1 Métodos de producción de p-clorofenol
Los métodos de producción de p-clorofenol que se han desarrollado hasta ahora incluyen: método de cloruro de fenol sulfurilo, método de p-aminofenol, método de p-cloroanilina A continuación se presentan, respectivamente, el método de cloración directa del fenol y el método del cloruro de cobre y fenol.
2.1.1 Método del cloruro de fenol sulfurilo
El p-clorofenol se produce haciendo reaccionar fenol y cloruro de sulfurilo en presencia de un catalizador de hierro, y hay entre un 25 y un 30 % de subproducto. generar o-clorofenol.
El proceso específico es el siguiente: después de calentar y derretir el fenol, enfriarlo a 40 °C, agregar lentamente cloruro de sulfurilo, tardará entre 40 y 45 minutos en completar la adición, agitar durante 4 horas. , aumente la temperatura a 43 a 47°C y continúe manteniéndola caliente durante 4 horas, después de que se complete la reacción, enfríe a temperatura ambiente, lave con agua, solución de carbonato de sodio al 10% y agua en secuencia, recoja el 110. -11,5°C (20 mm de mercurio) por destilación a presión reducida, y se obtiene p-clorofenol, con 25-30% de subproductos. Se genera el producto o-clorofenol. Por cada tonelada de p-clorofenol producida, se consumen aproximadamente 1 tonelada de fenol y aproximadamente 2 toneladas de cloruro de sulfurilo.
2.1.2 Método del paraaminofenol
Se obtiene por diazotización y sustitución del paraaminofenol.
El proceso específico es el siguiente: agregar agua, p-aminofenol y ácido clorhídrico al recipiente de reacción, agitar y enfriar por debajo de 10 °C, agregar solución de NaNO3 gota a gota hasta el final de la reacción, la reacción La temperatura no supera los 15°C. Agregue este líquido diazo a la solución de ácido clorhídrico de cloruro cuproso, aumente lentamente la temperatura a 105~108°C y refluya durante 1 hora, enfríe a temperatura ambiente y deje reposar, extraiga la capa de aceite, destile a presión reducida y recoja 130~ Fracción a 140°C (columna de mercurio de 10~20 mm) para obtener p-clorofenol.
2.1.3 Método de la paracloroanilina
Se obtiene por diazotización e hidrólisis de la paracloroanilina.
El proceso específico es el siguiente: agregue agua y p-cloroanilina al recipiente de reacción, luego agregue [wiki]ácido sulfúrico[/wiki] mientras agita, luego aumente la temperatura a 90 °C y agite durante media hora, luego bajar a 25°C. A continuación, agregar solución de NaNO2 gota a gota hasta el final de la reacción, elevar la temperatura y refluir durante 2 horas, enfriar y separar en capas, extraer la capa de aceite, destilar a presión reducida y. recoger la fracción de 130 ~ 140 ° C (10 ~ 20 mm de mercurio) para obtener p-clorofenol.
2.1.4 Método de cloración directa del fenol
Se produce mediante la cloración del fenol introduciendo cloro gaseoso y luego destilándolo a presión reducida.
El proceso concreto es el siguiente: Después de calentar y fundir el fenol, se baja la temperatura a 45°C y se introduce cloro gaseoso. De acuerdo con la velocidad de lento a rápido, y finalmente disminuyendo gradualmente, el flujo de cloro se completa en 2,5 a 3 horas, y luego se elimina la desacidificación, se destila a presión reducida y se calienta a 85 a 132 °C (columna de mercurio de 15 mm). ) se recoge para obtener p-clorofenol. Al mismo tiempo, se producen como subproductos o-clorofenol y 2,4-diclorofenol. Durante el proceso de reacción, dado que el efecto de la posición para del grupo hidroxilo fenólico es mayor que el efecto de la posición orto, la probabilidad de que un átomo de cloro reemplace a un átomo de [wiki]hidrógeno[/wiki] en la posición para es alta. y el p-clorofenol resultante representa una proporción mayor en el producto. Grande, respectivamente: p-clorofenol ≥ 50%; o-clorofenol aproximadamente 30%;
2.1.5 Método del cloruro de cobre y fenol
Provincia de Shaanxi [wiki] Petróleo [/wiki] [wiki] Industria química [/wiki] Instituto de Investigación y Diseño Liu Jiang y Cai Yaozong enfocados sobre el tradicional Debido a los problemas existentes en el método de cloración con cloruro de sulfurilo y el método de cloración directa de fenol, se estudió un nuevo método de síntesis, a saber, el método de cloruro de cobre y fenol. Con este método, el rendimiento promedio de la posición para alcanza más del 70% y la relación para-orto es superior a 10:1; la pureza del p-clorofenol puede alcanzar más del 99,8%; el cloruro de cobre se puede utilizar repetidamente; las condiciones de reacción son fáciles de controlar, la tasa de utilización de fenol es alta, es fácil de industrializar y el costo es menor que el método de cloruro de sulfurilo y el método de cloración directa.
2.2 Métodos de producción de o-clorofenol
Los métodos de producción de o-clorofenol que se han desarrollado incluyen: método de precipitación ácida con cloruro de fenol sódico, método tradicional de cloración con fenol y cloro catalítico de fenol. Los métodos químicos se presentan a continuación.
2.2.1 Cloruro de fenolato de sodio y método de precipitación ácida
Se prepara mediante cloración y precipitación ácida del fenolato de sodio.
El proceso específico es el siguiente: agitar la mezcla de fenolato de sodio, agua y hielo, agregar lentamente una solución de NaClO por debajo de 20 °C y controlar la temperatura por debajo de 20 °C. Una vez completada la cloración, déjelo a temperatura ambiente durante la noche. Agregue ácido clorhídrico concentrado con agitación para precipitar a un pH de 2. Lave una vez con agua, luego lave con una solución de carbonato de sodio al 5% hasta que el pH sea de 4 a 5. Después de enfriar, separar la capa de aceite y realizar una destilación fraccionada a presión normal y luego una destilación a presión reducida.
2.2.2 Método tradicional de cloración con fenol
Se obtiene mediante cloración y destilación del fenol pasando cloro gaseoso al disolvente benceno.
El proceso específico es el siguiente: agregar fenol fundido al benceno con agitación e introducir cloro gaseoso a 26 ± 2 °C hasta que la gravedad específica de la solución clorada alcance 0,954 (23 ~ 25 °C). Después de eliminar el cloruro de hidrógeno, el benceno se vaporiza y se recupera, se vaporiza a 125°C (160 mm de mercurio), se enfría a 60°C, se fracciona a presión reducida y la fracción de 75°C (20~25 mm de mercurio) se recoge para obtener o -clorofenol. La reacción de cloración también produce p-clorofenol y 2,4-diclorofenol, que se recogen como productos de alto punto de ebullición durante el fraccionamiento a presión reducida y pueden usarse como subproductos después de la separación. El rendimiento de o-clorofenol (más del 95%) es de casi el 50% y el rendimiento de p-clorofenol (más del 95%) es de aproximadamente el 25,5%.
2.2.3 Método de cloración catalítica de fenol
Utilizando fenol como materia prima, se realiza una cloración selectiva con un catalizador específico en el disolvente tetracloroetileno, y se obtiene mediante destilación y purificación. La ecuación de reacción es la siguiente:
El proceso específico es el siguiente: agregar fenol fundido al tetracloroetileno con agitación, luego agregar el catalizador, agitar bien durante 20 minutos, mientras se eleva la temperatura a 110 ± 5 °C. , y pasar en la reacción de cloro. Una vez completada la reacción, se elimina el cloruro de hidrógeno, se eleva la temperatura para evaporar el disolvente y luego se obtiene o-clorofenol por destilación a presión reducida.
Feng Tianyang del Instituto de Ingeniería Química de la Universidad de Tianjin desarrolló con éxito un proceso para la cloración catalítica de fenol para sintetizar o-clorofenol. El Instituto de Investigación de Plantas Químicas de Qingdao Jiaonan también llevó a cabo una producción de prueba basada en la patente europea EP0l96260. con una tasa de conversión de fenol del 75%. Se ha utilizado en la producción industrial.
El cloro residual se puede dividir en cloro residual combinado (refiriéndose a los compuestos de cloro y amoníaco en el agua, incluidos NH2Cl, NHCl2 y NHCl3. El NHCl2 es más estable y tiene mejor efecto de esterilización), también llamado cloro residual combinado. cloro; cloro residual libre (refiriéndose a OC1+, HOCl, Cl2, etc. en agua, que tiene una velocidad de esterilización rápida y un fuerte poder bactericida, pero desaparece rápidamente), también llamado cloro residual total libre; cloro y cloro residual libre.