meclofenoxat
DESCRIPTION
meclofenoxatTRANSCRIPT
Cuprins
CAPITOLUL 1 MEMORIU TEHNIC.......................................................................................................................... 2
CAPITOLUL 2 PREZENTAREA PRODUSULUI,VARIANTE TEHNOLOGICE...................................................................3
2.1.PREZENTAREA GENERALĂ A PRODUSULUI.....................................................................................................................3
2.2.PROPRIETĂȚI CHIMICE, FIZICE ȘI BIOLOGICE..................................................................................................................6
2.3.VARIANTE TEHNOLOGICE..........................................................................................................................................9
2.4. ALEGEREA VARIANTEI OPTIME................................................................................................................................11
2.5. CARACTERIZAREA MATERIILOR PRIME ȘI AUXILIARE.....................................................................................................11
CAPITOLUL 3 TEHNOLOGIA DE FABRICAȚIE........................................................................................................16
3.1.CONSIDERAȚII TEORETICE.......................................................................................................................................16
3.1.1.Chimismul reacțiilor și mecanismul de reacție..........................................................................................16
3.1.2.Studiul cinetic...........................................................................................................................................21
3.1.3.Studiul termodinamic...............................................................................................................................22
3.2. ELABORAREA SCHEMEI PE FAZE DE FABRICAȚIE..........................................................................................................32
3.3. BILANȚUL DE MATERIALE.......................................................................................................................................33
CAPITOLUL 4. CONTROLUL,REGLAREA ȘI AUTOMATIZAREA PROCESULUI...........................................................47
4.1.CONTROLUL DE CALITATE PE FAZE DE FABRICAȚIE........................................................................................................47
4.2. APARATE DE MĂSURĂ ȘI CONTROL ADOPTATE............................................................................................................48
CAPITOLUL 5. DEȘEURI DE FABRICAȚIE ȘI VALORIFICAREA ACESTORA................................................................56
CAPITOLUL 6 UTILITĂȚI...................................................................................................................................... 58
CAPITOLUL 7.TRANSPORT, DEPOZITARE, AMBALARE.........................................................................................60
CAPITOLUL 8. MĂSURI DE TEHNICĂ A SECURITĂȚII MUNCII ȘI NORME P.S.I.......................................................62
8.1.MĂSURI DE TEHNICĂ A SECURITĂȚII MUNCII...............................................................................................................62
8.2. NORME P.S.I.....................................................................................................................................................64
BIBLIOGRAFIE.................................................................................................................................................... 66
ANEXE............................................................................................................................................................... 67
1
Capitolul 1 Memoriu tehnic
În cadrul acestui proiect s-a proiectat procesul tehnologic de obținere a meclofenoxatului. Meclofenoxatul este un medicament simptomatic, cu acțiune asupra sistemului nervos
central (SNC).Face parte din categoria medicamentelor psihotone, find un psihotonic, adică un energizant al sistemului nervos central.
Cel mai important capitol este capitolul 2 în care sunt prezentate cele mai importante aspecte ale obţinerii meclofenoxatului. În prima parte a capitolului s-au prezentat proprietăţile produsului şi domeniile de utilizare a acestuia. În continuare sunt prezentate variantele tehnologice de obţinere a acestuia, precizând avantajele şi dezavantajele fiecărei variante în parte, apoi se alege varianta optimă de obţinere a meclofenoxatului.Pe baza procesului tehnologic optim adoptat s-a realizat schema bloc a procesului de obținere a meclofenoxatului. Tot aici sunt relatate materiile prime și auxiliare necesare procesului de obținere.
În capitolul 3 sunt prezentate mecanismul reacțiilor chimice dar și cinetica și termodinamica procesului. O parte importantă a acestui capitol este bilanţul de materiale în care sunt efectuate o serie de calcule cu privire la materiile prime care intra în proces.
Capitolul 4 prezintă controlul fabricaţiei, mai precis controlul, reglarea şi automatizarea procesului tehnologic.
Capitolul 5 descrie produsele secundare rezultate din procesul de obţinere a meclofenoxatului, cât şi deşeurile de fabricaţie. Tot în acest capitol sunt prezentate şi metodele de epurare a apelor reziduale dar şi a gazelor rezultate din process.
În capitolul 6 sunt prezentate utilităţile care sunt folosite în procesul de obţinerii meclofenoxatului.
În ultimele 2 capitole sunt prezentate condiţiile de ambalare, depozitare, transport ale produsului și norme de protecţie a muncii şi P.S.I. care trebuie respectate pentru bună desfăşurare a procesului tehnologic de obţinere a meclofenoxatului.
2
Capitolul 2 Prezentarea produsului,variante tehnologice
2.1.Prezentarea generală a produsului
Meclofenoxatul (Lucidril) mai este cunoscut și sub numele de Centrofenoxin. Acesta este esterul dimetilaminoetilic (DMAE) al acidului 4-clorofenoxiacetic (PCPA).DMAE este o substanță naturală, găsită în special în pești iar PCPA este un compus sintetic.
Meclofenoxatul este un medicament simptomatic, cu acțiune asupra sistemului nervos central (SNC).Face parte din categoria medicamentelor psihotone, find un psihotonic, adică un energizant al sistemului nervos central.
Medicamentele psihotone sunt produse naturale sau de sinteză care au efect stimulent asupra SNC, înlăturând senzația de oboseală, somnolență și mărind randamentul energic al ceulelor scoarței celebrale.
Dintre produsele naturale cu efect stimulent asupra SNC se remarcă: Cafeina
Stricrnina
Picrotoximina Crelizinul Lecitina
Pe lângă produsele naturale cu acțiune psihotonă se cunosc foarte multe substanțe de sinteză care acționează stimulativ asupra SNC.Acestea se pot clasifica în:
Amine cu acțiune simptomatică de tipul efedrinei și amfetaminei Psihotone cu acțiune simptomatică redusă sau nulă Psihotone de reglare metabolică Vitamine și aminoacizi cu acțiune metabolică
Meclofenoxatul face parte din categoria psihotonelor de reglare metabolică, împreună cu:
3
a) Derivați de dimetilaminoetanol
Meclosulfonat
Pirisudanol
Ciprodenat (actebral)
Deanol aceglumatb) Nootrope-derivați de pirolidonă
Piracetam(notropil, piramen)
Oxiracetam
4
Etiracetam
c) AminoaciziAcid glutamic
Acid -amino-butiric
d) Derivați de piridină
Pyritinol
Euelidan
5
2.2.Proprietăți chimice, fizice și biologice
Structura chimica:
Formula:C12H16ClNO3
Denumirea IUPAC:esterul dimetilaminoetilic al acidului 4-clorfenoxiacetic
Masa moleculară:257.713
Compoziția procentuală:C-55,92%H-6,26%Cl-13,76%N-5,44%O-18,62%
Proprietăți fizice:
Punct de topire:138-140C
Solubilitate:ușor solubil în apă, solubil în alcool, puțin solubil în cloroform și acetonă,
insolubil în eter
Culoare:albă
Gust:amar
Se prezintă sub formă de pulbere microcristalină
Proprietăți chimice:
Având în vedere structura chimică a meclofenoxatului, putem concluziona că poate
participa la reacții datorate grupărilor funcționale prezente cum ar fi:
a) Reacții datorate grupării eterice
b) Reacții datorate grupării esterice
c) Reacții datorate grupării aminice trisubstituite
d) Reacții datorate legăturii halogen-aril
e) Reacții datorate catenelor alifatice saturate
c) Reacții datorate grupării esterice:
Pentru simplificare se notează compusul:
6
Hidroliza
Transesterificarea
Reacții cu nucleofilii cu azot
c) Reacții datorate grupării aminice trisubstituite
Pentru simplificare se notează compusul:
Reacția de substituție la gruparea aminică
amină cuaternară
7
Proprietăți biologice
Meclofenoxatul determină o creștere a producției de substanțe chimice, care sunt
esențiale pentru buna funcționare a creierului, cum ar fi ARN și proteine. Absorbția glucozei în
creier, de asemenea, este crescută. În ciuda beneficiilor pozitive obținute prin luarea
meclofenoxatului, modul în care funcționează nu este destul de clar. Unele dintre efectele sale
biologice sunt probabil din cauza DMAE (Dimetilaminoetanol), care conține centrofenoxină.
DMAE este capabil să rămână în creier, în membranele celulelor nervoase pentru o lungă
perioadă de timp, este capabil de a proteja creierul împotriva radicalilor liberi care apar în
sistemele biologice fiind cauza îmbătrânirii premature.
Proprietăţi biologice
Medicamentele cu acţiune stimulentă asupra sistemului nervos central pot acţiona asupra
acestuia în mod direct sau numai asupra anumitor centri.În general , efectele lor sunt mai
evidente atunci când sunt folosite pentru a restabili o depresie a sistemului nervos central deja
existentă.
La administrarea prelungită procesele de excitaţie sunt urmate de o stare de deprimare
evidentă datorită epuizării nervoase , de aceea trebuie folosite cu mult discernământ.
Meclofenoxatul este un bun neuroregulator , care normalizează metabolismul oxigenului
și al glucozei , favorizând și schimburile electronice la nivelul neuronilor centrali . periferici si
vegetativi.
Acest medicament poate fi administrat pe cale orală , dar poate fi introdus în organism și
pe cale intravenoasă prin injecţii sau perfuzii.
Meclofenoxatul este un regulator pentru creșterea plantelor dar o altă întrebuinţare a
acestuia este utilizarea în domeniul terapeutic:
în tulburarile de atenţie;
în sindroame neurologice și psihiatrice;
în sindroamele endocrine.
8
2.3.Variante tehnologice
1. Meclofenoxatul se obține din p-clorfenol, acid cloracetic, SOCl2 și dimetilaminoetanol în
trei etape:
Obținerea acidului p-clorfenoxiacetic;
Clorurarea acidului p-clorfenoxiacetic;
Condensarea clorurii acide cu dimetilaminoetanol este o reacție ce decurge în
mediu bazic, după un mecanism de substituție nucleofilă de ordinul 2.
Elaborarea schemei tehnologice
Condensarea p-clorfenolului cu acid monocloroacetic are loc în reactorul 4 prevăzut cu
condensatorul 3. În acest aparat se introduce clor fenolul din topitorul 7, prin intermediul vasului
de măsură 2, peste care se adaugă întreaga cantitate de hidroxid de sodiu sub formă de soluție de
30%. Se încălzește amestecul 30 minute la 70-75, după care se adaugă, în porțiuni, soluția de
acid monocloracetic și se verifică pH-ul care trebuie să fie 8,8-9. După aceasta, masa de reacție
se încălzește la 90C, timp de 3 ore, apoi se acidulează la pH 2 cu H2SO4 20% și se antrenează
9
fenolul nereacionat; În final se răcește masa de reacție, când precipită acidul p-clorfenoxiacetic.
Acesta se filtrează pe filtru 5, se spală cu apă până la pH 6,5 după care se usucă în uscătorul 6.
Acidul obținut după uscare se dizolvă în benzen în aparatul 7 și se supune clorurării cu clorură de
tionil la 80C, timp de 3 ore reținându-se gazele în absorberul 8. Final se distilă cu benzen și
clorură de tionil, iar peste clorura acidă rămasă se adaugă benzen și se trece la condensare cu
dimetilaminoetanol în 9. Consensarea are loc inițial la 40-50°C timp de 40-50 minute după care
se ridică temperatura la 80°C pentru perfectare.
Prin răcire cristalizează meclofenoxatul clorhidrat care se filtrează și se aduce în aparatul 10
pentru purificare cu cărbune activ în izopropanol. Soluția alcoolică filtrată pe cărbune, se culege
în cristalizorul 11 unde prin răcire se separă produsul pur care după filtrare și uscare se
condiționează.
10
2. Meclofenaxatul se obține printr-o metodă foarte asemănatoare cu prima metodă. Diferența
fiind că acidul p-clorofenoxiacetic se esterifică direct cu dimetilaminoetanolul, fără etapa de
clorurare a acidului.
Obținerea acidului p-clorfenoxiacetic;
Condensarea acidului p-clorfenoxiacetic cu dimetilaminoetanol;
2.4. Alegerea variantei optime
În urma studiilor de fezabilitate și a avantajelor privind prețul accesibil al materiilor
prime și auxiliare folosite dar si al consumului scazut de energie precum și al randamentului mai
ridicat al primei variante au dus la alegerea celei mai bune tehnologii de fabricație, aceasta
realizandu-se prin sinteza organica a p-clorfenolului in prezenta catalizatorului clorurii de tionil.
2.5. Caracterizarea materiilor prime și auxiliare
Dimetilaminoetanolul
Dimetilaminoetanolul, cunoscut și sub numele de DMAE sau Deanol, este un compus
organic.
Proprietățile dimetiletanolului:
Structură chimică:
11
Formulă:C4H11NO
Denumire IUPAC: 2-(dimetilamino)etanol
Masă moleculară:89,14
Punct de topire:-59C
Punct de fierbere:134
Punct de aprindere:39C
Densitate:890mg/ml-1
Aspect: incolor lichid
Dimetilaminoetanol este folosit ca un agent de întărire pentru poliuretani și rășini
epoxidice.Acesta este folosit în cantități de masă pentru tratarea apei.DMAE este utilizat în
sinteza coloranților, produse farmaceutice, emulgatori, inhibitori de coroziune și ca aditiv pentru
vopsea.
Clorura de tionil
Clorura de tionil este un compus anorganic.Acesta este un produs chimic reactiv folosit în
clorurare reacțiilor.
Proprietățile clorurii de tionil:
Structură chimică:
Formulă:SOCl2
Denumire IUPAC: sulfuroase diclorură
Masă moleculară:118,97
Punct de topire:-104,5C
Punct de fierbere:74,6C
Punct de aprindere:39C
Densitate:1,638 g/cm3
12
Aspect: clar, incolor până la galben
Clorura de tionil este utilizată în principal în producția industrială de compuși organici
clorurați, care sunt de multe ori intermediari în produsele farmaceutice și în cele
agrochimicale.Aceasta este utilizată pe scară largă în sinteza organică, pentru unele aplicații este
nevoie de purificare.Clorura de tionil este componenta de clorură din bateriile de litiu.
Acid cloracetic
Acidul cloracetic, industrial cunoscut sub numele de acidul monocloracetic(MCA) este
un compus organoclorurat, acesta este utilizat în sinteza organică.
Proprietățile acidului cloracetic:
Structură chimică:
Formulă:C2H3ClO2
Denumire IUPAC: cloroacetic de acid
Masă moleculară:94,5
Punct de topire:63C
Punct de fierbere:189,3C
Punct de aprindere:126C
Densitate:1,58 g/cm -3
Aspect: incolor sau albe cristaline
În industrie, acidul cloracetic este utilizat în producția medicamentelor,
coloraților, pesticidelor.Acesta este precursorul la erbicidul glifosat mai este folosit ca
stabilizator în PVC și ca componentă în unele produse cosmetice.
p-clorfenol
p-clorfenolul este utilizat ca un intermediar pentru sinteza de insecticide, erbicide,
conservanți, antiseptice și dezinfectante.Acesta este utilizat de asemenea în fabricarea
medicamentelor, coloranților și ca solvent pentru extragerea compușilor de suf și de azot
din cărbune.
Proprietățile p-clorfenolului:
13
Structură chimică:
Formulă:ClC6H4OH
Denumire IUPAC: 4-clorofenol, 4-hidroxiclorobenzen
Masă moleculară:128,56
Punct de topire:43-45C
Punct de fierbere:220C
Punct de aprindere:98C
Aspect: lichid limpede
Acidul sulfuric
Acidul sulfuric este un compus chimic al sulfului, este unul dintre cei mai puternici acizi
și este foarte coroziv. Acesta este unul dintre cele mai importante substanțe chimice din punct de
vedere tehnic și face parte dintre cei mai fabricați precursori chimici.
Proprietățile acidului sulfuric:
Structură chimică:
Formulă:H2SO4
Denumire IUPAC: sulfat de dihidrogen (vitriol)
Masă moleculară:98,1
Punct de topire:10,38C
Punct de fierbere:279,6C
Solubilitate:miscibil cu reacție intensă
Acidul sulfuric are multe aplicații, incluzând multe reacții chimice și utilizări industriale.
Este produsul chimic cel mai folosit în industrie, fiind numit și „sângele industriei”. Direcțiile
principale includ producția de îngrășăminte, procesarea minereurilor și a apelor reziduale, sinteza
14
produselor chimice și rafinarea petrolului. În combinație cu acidul azotic, formează amestec
sulfonitric care contine ionul nitroniu. Acest amestec este folosit la nitrarea unor compuși.
Procesul de nitrare este utilizat pentru producția unui număr mare de explozivi, incluzând
trinitrotoluenul, nitroceluloza și nitroglicerina.
Acidul este folosit și în acumulatorii acid-plumb, fiind uneori numit și „acid de baterie”.
Cărbunele activ
Este un adsorbant microporos, acesta se obține din material cu conținut ridicat de carbon
cum ar fi cărbunele(antracit, cărbune brun, lignit).Aceste material sunt întâi carbonizate la
temperature ridicate. În timpul acestui process fracțiile volatile și componenți cu masa molecular
mică se elimină. Cărbunele rezultat este apoi activat prin tratare cu gaze oxidante (abur la 800 C
sau dioxid de carbon la temperature mari).În timpul procesului de activare se formează
microporii.
Capitolul 3 Tehnologia de fabricație
15
3.1.Considerații teoretice
3.1.1.Chimismul reacțiilor și mecanismul de reacție
Reacţiile care stau la baza obţinerii meclofenoxatului decurg printr-un mecanism de
substituţie nucleofilă de ordin 2. SN2 este caracterizat prin aceea că formează o legatură între
reactantul nucleofil și un atom de carbon el decurgând într-o singură etapă, fără separare de
intermediar iar ruperea și formarea legăturilor la centru au loc simultan.
a) Condensarea p-clorfenolului cu acid monocloracetic:
b) Acidularea sări de sodiu a acidului p-clorfenoxiacetic:
c) Clorurarea acidului p-clorfenoxiacetic cu clorura de tionil:
16
d) Condensarea clorurii acide cu dimetilaminoetanol:
Mecanismul de reactie
1. Condensarea p-clorfenolului cu acid monocloracetic: reacţia are loc în mai multe etape
astfel:
17
2. Acidularea sării de sodiu a acidului p-clorfenoxiacetic:
18
3. Clorurarea acidului p-clorfenoxiacetic cu clorura de tionil: este o substituţie nucleofilă bimoleculară cu o etapă premergătoare în care se elimină acidul clorhidric.
19
Reacţia cu SOCl2 este utilizată datorită faptului că produsele secundare (HCl și SO2) sunt
gaze care se elimină ușor din sistem.
4. Condensarea clorurii acide cu dimetilaminoetanol:
20
3.1.2.Studiul cinetic
Reacțiie chimice pot avea loc în sisteme închise sau deschise.
Sistemele închise sunt acele sisteme în care nu au loc schimburi de masă cu exteriorul,
produsul de reacție, intermediare și cantitatea descrescătoare de reactanți rămân în sistem până la
terminarea procesului chimic.
Sistemele deschise sunt acele sisteme în care au loc schimburi de masă cu exteriorul.
Din punct de vedere al cineticii reacțiile pot fi:
Reacții de ordinul I
Reacții de ordinul II
Reacții de ordinul III
În cazul obținerii meclofenoxatului etapa în care putem stabili viteza de reacție este
condensarea p- clorfenolului, această reacție fiind cea mai lentă.
Procesul de condensare este descris prin următoarele reacții chimice:
Cinetic, procesul de condensare este descris prin ecuațiile:
r 1=dCAFd
=k1 CF∗CcA
r 2=dCHAd
=k 2 C cA∗CHO
Unde: CF-concentrația p-clorofenolului, mol/lCCA=concentrația acidului cloracetic, mol/lCCF=concentrația acidului fenoxiacetic, mol/lCHO=concentrația ionilor de hidroxid, mol/lk1, k2=constante de viteză, l*mol-1*h-1
=timpul de reacție, hEcuația ce descrie distribuția calitativă a produseor de reacție este:
r1r 2
= dCAFdCHA
= k 1k 2
CFCHO
Din această relație rezultă că asupra conținutului în acid clorfenoxiacetic, obținut prin condensarea acidului clor acetic cu clor fenolul în mediu bazic, influențează următori factori:
pH-ul
21
temperatura concentrația clofenolului
Valori mari ale pH-ului favorizează hidroliza acidului cloracetic diminuând randamentul în acid p-clorfenoxiacetic, iar valorile mici de pH nu asigură concentrația necesară de ioni fenoxid pentru atingerea unor viteze mari de reacție la condensare.
Din datele existente privind influența pH-ului asupra vitezei de hidroliză a acidului monocloracetic, rezultă că ph-ul optim pentru condensare este de 8,8-9 la temperatura de 90C, iar raportul constantelor de viteză k1/ k2 este7,3(k1=3,76*10-2 l*mol-1*h-1 și k2=0,513*10-2 l*mol-
1*h-1).Desigur, temperatura influențează atât procesul de condensare a acidului cloracetic cât și hidroliza acestuia, dar până la 90C influența este mai mare asupra procesuui de condensare.
În aceste condiții influență mare asupra conversiei acidului cloracetic în acid clorfenoxiacetic o are concentrația clorfenolului. Studiile existente demonstrează că la pH=8,8-9 și la temperatură de 90C, concentrația p-clorfenolului exprimată prin raport molar clorfenol: acid monoclor acetic este determinanta performanței procesului.
3.1.3.Studiul termodinamic
Termodinamica studiază fenomenele fizice și chimice la scară macroscopică folosind
mărimi care pot fi măsurate direct (presiune, volum, temperatură) și mărimi care derivă din
principiile termodinamicii ca energia internă și entropia.
22
Majoritatea proceselor fizico-chimice au loc în practică în sisteme neizolate, motiv pentru
care a fost introdusă funcţia termodinamică denumită energie liberă Gibbs care joacă rol de
potenţial termodinamic.
ΔR GT0
=ΔR HT0−TΔR ST
0
ΔR GT0
-energia liberă Gibbs la temperatura dată ( kJ/mol)
ΔR HT0- entalpia de reacție (kJ/mol)
ΔR ST0
- entropia (J/mol K)
T- temperatura de reactie (K)
La echilibru energia liberă trebuie să aibă valoare minimă la presiune si temperatură
constantă.
Se disting 3 situaţii:
a) Când ΔR
GT0
>0 procesul este imposibil din punct de vedere termodinamic
b)ΔR
GT0
=0 proces la echilibru
c)ΔR
GT0
<0 procesul este posibil din punct de vedere termodinamic.
La temperatură, presiune constantă decurg spontan numai acele procese în decursul
cărora entalpia liberă scade.
Pentru studiul termodinamic al procesului de sinteză a meclofenoxatului se calculează
pentru fiecare reacție valoarea energiei libere.
Calculul entalpiei reactanţilor și produșilor de reacţie se calculează cu relaţia:
ΔR H0=∑ ν i H f produsi−∑ ν i H f reac tan ti
H f -entalpia de formare a substanței
ν i -coeficient stoechiometric
Aceste valori se găsesc de regulă tabelate, iar în caz contrar se calculează în mai multe
moduri:
1) Căldura de combustie
23
Δ Hc=−52 .2⋅x , kcal /mol
x- numarul de atomi de oxigen necesari arderii complete a substanţei
2) Căldura de neutralizare.
Variaţia entalpiei de reactie in conditii standard,adică T=298K și presiune de 1 atm oferă
informaţii referitoare la modul de desfășurare al reacţiei din punct de vedere energetic.
În cazul în care reacţia nu are loc în condiţii standard atunci entalpia reacţiei se
calculează cu relaţia:
ΔR HT=ΔR H 298+∫
298
T
Δ cp⋅dT
ΔR HT -entalpia de reacţie la o temperatură dată
ΔR H298 -entalpia in condiţii standard
Δ cp -capacitatea calorică a substanţei la presiune constantă
T-temperatura procesului
Calculul entropiei în condiţii standard oferă informaţii asupra spontaneităţii reacţiei și se
calculează cu relatia :
ΔS2980
-entropia substanţei in stare standard [KJ/mol*K]
Cunoscând valoarea entropiei și entalpiei se calculează energia liberă Gibbs în condiţii
standard. Această relaţie stabilește dacă procesul este posibil sau nu în condiții standard sau la o
temperatură dată. În urma calcului termodinamic putem ști care dintre reacţii este endotermă sau
exotermă, lucru necesar în stabilirea tehnologiei de obţinere a procesului.
Hf° 298 NaOH = - 426,6 kj/mol;
Hf° 298 NaCl = - 410,9 kj/mol;
Hf° 298 H2O = - 285,84 kj/mol;
24
ΔS2980 =∑
1
n
υ j S0f ( prod )j 298
−∑ υi S i(react )2980
Hf° 298 CO2 = - 393,51 kj/mol.
∆H°c = - 52,2 · x, x = 13,5
∆H°c = - 52,2 · 13,5 = - 704,7 · 4,19 → ∆H°
c = - 2952,69 kj/mol
∆Hc = 6·Hf CO2 + 2,5·Hf H2O + 1/2·Hf Cl2 – Hf C6H5OCl
Hf C6H5OCl = 6·Hf CO2 + 2,5·Hf H2O + 1/2·Hf Cl2 - ∆Hc
= 6 · (-393,51) + 2,5 · (-285,84) +2952,69
Hf C6H5OCl = -122,97 kj/mol
∆H°c = - 52,2 · x, x = 3,5
∆H°c = - 52,2 · 3.5 = - 182,7 · 4,19 → ∆H°
c = - 765,513 kj/mol
∆Hc = 2·Hf CO2 + 3/2·Hf H2O + 1/2·Hf Cl2 – Hf C2H3O 2Cl
Hf C2H3O 2Cl = 2·Hf CO2 + 3/2·Hf H2O + 1/2·Hf Cl2 - ∆Hc
= 2 · (-393,51) + 3/2 · (-285,84) + 765,513
Hf C2H3O 2Cl = - 450,267 kj/mol
∆H°c = - 52,2 · x, x = 16
∆H°c = - 52,2 · 16 = - 835,2 · 4,19 → ∆H°
c = - 3499,48 kj/mol
∆Hc = 8·Hf CO2 + 3·Hf H2O + 1/2·Hf Cl2 + Hf Na – Hf C8H6O 3ClNa
Hf C8H6O 3ClNa = 8·Hf CO2 + 3·Hf H2O + 1/2·Hf Cl2 + Hf Na - ∆Hc
= 8 · (-393,51) + 3 · (-285,84) + 3499,48
Hf C8H6O 3ClNa = - 506,12 kj/mol
∆R H°298 = Hf C8H6O 3ClNa + Hf NaCl + 2·Hf H2O - Hf C6H5OCl - Hf C2H3O 2Cl - 2·Hf NaOH
= -506,12 + (-410,9) + 2 · (-285,84) – (-122,97) – (-450,267) – 2 · (-426,6)
∆R H°298 = - 62,263 kj/mol
Cp C6H5OCl = 303,06 J/mol·K
Cp C2H3O2Cl = 179,81 J/mol·K
Cp NaOH = 70,91 J/mol·K
25
Cp C8H6O3NaCl = 438,7 J/mol·K
Cp NaCl = 50,06 J/mol·K
Cp H2O = 63,48 J/mol·K
S C6H5OCl – lichid = 1,4 · 303,06 → S° C6H5OCl = 424,284 J/mol·K
S C2H3O2Cl – solid = 1,1 · 179,81 → S° C2H3O2Cl = 197,791 J/mol·K
S NaOH – lichid = 1,4 · 70,91 → S° NaOH = 99,274 J/mol·K
S C8H6O3NaCl - lichid = 1,4 · 438,7 → S° C8H6O3NaCl = 614,18 J/mol·K
S NaCl – solid = 1,1 · 50,06 → S° NaCl = 55,066 J/mol·K
S H2O -lichid = 1,4 · 63,48 → S° H2O = 88,872 J/mol·K
∆RS °298 = S° C8H6O3NaCl + S° NaCl + 2 · S° H2O - S° C6H5OCl - S° C2H3O2Cl – 2 · S° NaOH
= 614,18 + 55,066 + (2 · 88,872) – 424,284 -197,791 – (2 · 99,274)
∆RS °298 = 26,367 J/mol·K = 0,0263 kj/mol
∆RG °298 = ∆R H°
298 – T · ∆RS °298
= - 62,263 – 298 · 0,0263
∆RG °298 = - 70,1004 kj/mol
T = 75°C = 373K
∆RS °T = ∆RS
°298 + ∫
298
T
∆ Cp /T · dT
= 26,367 + ∫298
373
∆ Cp / T · dt
= 26,367 + ∆Cpi ln 373298
∆Cp = Cp C8H6O3NaCl + Cp NaCl + 2 · Cp H2O - Cp C6H5OCl - Cp C2H3O2Cl - 2 · Cp NaOH
= 438,7 + 50,06 + (2 · 63,48) – 303,06 – 179,81 – (2 · 70,91)
∆Cp = - 8,97 J/mol·K
∆RS °373 = 0,0263 + (-0,0897) · ln
373298
∆RS °373 = 0,024 kj/mol · K
∆R H°373 = ∆R H°
298 + ∫298
373
∆ Cp · dt
= -62,236 + (-0,00897) – (373-298)
∆R H°373 = -62,9 kj/mol ·K
26
∆RG °373 = ∆R H°
373 – T · ∆RS °373
= -62,9 – (373 · 0,024)
∆RG °373 = -71,825 kj/mol · K
2) Acidularea sării de sodiu a acidului p-clorfenoxiacetic
Hf° 298 H2SO4 = -811,30 kj/mol
Hf° 298 C8H6O3NaCl = -506,12 kj/mol
Hf° 298Na HSO4 = -1125,41 kj/mol
∆H°c = - 52,2 · x, x = 16,5
∆H°c = - 52,2 · 16,5 = - 861,3 · 4,19 → ∆H°
c = - 3608,847 kj/mol
∆Hc = 8·Hf CO2 + 7/2·Hf H2O + 1/2·Hf Cl2 – Hf C8H7O 3Cl
Hf C8H7O 3Cl = 8·Hf CO2 + 7/2·Hf H2O + 1/2·Hf Cl2 - ∆H°c
= 8 · (-393,51) + 7/2 · (-285,84) + 3608,847
Hf C8H7O 3Cl = -539,673 kj/mol
∆R H°298 = Hf C8H7O 3 + Hf NaHSO4 - Hf C8H6O3NaCl - Hf H2SO4
= -539,673 + (-1125,41) – (-506,12) – (-811,30)
∆R H°298 = -347,663 kj/mol
Cp C8H6O3NaCl = 0, 4387 kj/mol · K
Cp H2SO4 = 0, 137 kj/mol · K
Cp C8H7O3Cl = 0,449 kj/mol · K
Cp NaHSO4 = 0,162 kj/mol · K
∆Cp = Cp C8H7O3Cl + Cp NaHSO4 - Cp C8H6O3NaCl - Cp H2SO4
= 449,27 + 162,12 – 438,7 – 137,57
∆Cp = 35,12 J/mol·K
∆R H°373 = ∆R H°
298 + ∫298
373
∆ Cp · dt
= -347,663 + (373-298)
∆R H°373 = -321,263 kj/mol ·K
SC8H7O3Cl = 626,978 J/mol·K
27
SC8H6O3NaCl = 614,18 J/mol·K
SH2SO4 = 192,598 J/mol·K
SNaHSO4 = 226,968 J/mol·K
∆RS °298 = SC8H7O3Cl + SH2SO4 - SC8H6O3NaCl - SH2SO4
= 626,978 + 226,968 – 614,18 – 192,598
∆RS °298 = 47, 167 J/mol·K
∆RG °298 = ∆R H°
298 – T · ∆RS °298
= -347,663 – (298 · 0.047)
∆RG °298 = -361,71 kj/mol ·K
∆RS °373 = ∆RS
°298 + ∫
298
T
∆ Cp /T · dT
= 0,0471 + ∫298
373
∆ Cp / T · dt
= 0,0471 + 0,352 ln 373298
∆RS °373 = 0,126 kj/mol ·K
∆RG °373 = ∆R H°
373 – T · ∆RS °373
= -321,263 – (373 · 0,126)
∆RG °373 = -368,261 kj/mol ·K
3) Clorurarea acidului p-clorfenoxiacetic cu clorura de tionil
Hf° 298 HCl = -92,30 kj/mol
Hf° 298 SO2 = - 296,9 kj/mol
Hf C8H7O 3Cl = -539,673 kj/mol
Hf° 298 SOCl2 = 358,7 kj/mol
∆H°c = - 52,2 · x, x = 16
∆H°c = - 52,2 · 16 = - 835,2 · 4,19 → ∆H°
c = - 3499,48 kj/mol
∆Hc = 8·Hf CO2 + 3·Hf H2O + Hf Cl2 – Hf C8H6O 2Cl2
Hf C8H6O 2Cl2 = 8·Hf CO2 + 3·Hf H2O + Hf Cl2 - ∆Hc
28
= 8 · (-393,51) + 3 · (-285,84) – (-3499,488)
Hf C8H6O 2Cl2 = -506,112 kj/mol
∆R H°298 = Hf C8H6O 2Cl2 + Hf
° 298 HCl + Hf
° 298 SO2 - Hf C8H7O 3Cl - Hf
° 298 SOCl2
= -506,112 + (-92,30) + (-296,9) – (-539,673) – 358,7
∆R H°298 = -714,339 kj/mol
Cp C8H7O3Cl = 0,449 kj/mol · K
Cp SOCl2 = 0,0985 kj/mol · K
Cp C8H6O2Cl2 = 0,4196 kj/mol · K
Cp HCl = 0,029 kj/mol · K
Cp SO2 = 0,0398 kj/mol · K
∆Cp = Cp C8H6O2Cl 2 + Cp HCl + Cp SO2 - Cp C8H7O3Cl - Cp SOCl2
= 419,62 + 29,16 + 39,87 – 449,27 – 98,05
∆Cp = - 58,67 J/mol·K = -0,058 kj/mol · K
∆R H°373 = ∆R H°
298 + ∫298
373
∆ Cp · dt
= -714,339 + (-0,058) · (373-298)
∆R H°373 = -718,689 kj/mol ·K
SC8H7O3Cl = 626,978 J/mol·K
S C8H6O2Cl2 = 587,468 J/mol·K
S HCl = 40,824 J/mol·K
S SO2 = 55,819 J/mol·K
S SOCl2 = 132,27 J/mol·K
∆RS °298 = S C8H6O2Cl2 + S HCl + S SO2 - SC8H7O3Cl - S SOCl2
= 587,468 + 40,824 + 55,819 - 626,978 - 132,27
∆RS °298 = -75,137 J/mol·K
∆RS °373 = ∆RS
°298 + ∫
298
T
∆ Cp /T · dT
= -0,0753 + (-0,058) · ln 373298
29
∆RS °373 =- 88,3 J/mol·K
∆RG °298 = ∆R H°
298 – T · ∆RS °298
= -714,339 – (298 · -0,07513)
∆RG °298 = -691,950 kj/mol ·K
∆RG °373 = ∆R H°
373 – T · ∆RS °373
= -718,689 – (373 · -0,0883)
∆RG °373 = -685,754 kj/mol · K
4) Condensarea clorurii acide cu dimetilaminoetanol
Hf° 298 HCl = -92,30 kj/mol
Hf C8H6O 2Cl2 = -506,112 kj/mol
∆H°c = - 52,2 · x, x = 12,5
∆H°c = - 52,2 · 12,5 = - 652,5 · 4,19 → ∆H°
c = - 2733,975 kj/mol
∆Hc = 4·Hf CO2 + 5,5·Hf H2O + 1/2·Hf N2 – Hf C4H11NO
Hf C4H11NO = 4·Hf CO2 + 5,5·Hf H2O + 1/2·Hf N2 – ∆Hc
= 4 · (-393,51) + 5,5 · (-285,84) + 2733,975
Hf C4H11NO = -412,185 kj/mol
∆H°c = - 52,2 · x, x = 29
∆H°c = - 52,2 · 29 = - 1513,8 · 4,19 → ∆H°
c = - 6342,822 kj/mol
∆Hc = 12·Hf CO2 + 8·Hf H2O + 1/2·Hf N2 + 1/2HfCl2 – Hf C12H16O3NCl
Hf C12H16O3NC l = 12 · (+393,51) + 8 · (+285,84) + 6342,822
Hf C12H16O3NC l = -666,018 kj/mol
∆R H°298 = Hf C12H16O3NC l + Hf
° 298 HCl - Hf C8H6O 2Cl2 - Hf C4H11NO
= -666,018 + (-92,30) – (-506,112) – (-412,185)
∆R H°298 = -159,979 kj/mol
Cp C8H6O2Cl2 = 419,62 J/mol·K
Cp HCl = 29,16 J/mol·K
Cp C12H16O3NCl = 760,08 J/mol·K
30
Cp C4H11NO = 383,29 J/mol·K
∆Cp = Cp C12H16O3NCl + Cp HCl - Cp C8H6O2Cl2 - Cp C4H11NO
= 760,08 + 29,16 – 419,62 – 383,29
∆Cp = -13,67 J/mol·K
∆R H°373 = ∆R H°
298 + ∫298
373
∆ Cp · dt
= -159,979 + (-0,0136) · (373 – 298)
∆R H°373 = -158,95 kj/mol ·K
S C8H6O2Cl2 = 587,468 J/mol·K
S HCl = 40,824 J/mol·K
S C4H11NO = 536,606 J/mol·K
S C12H16O3NCl = 836,088 J/mol·K
∆RS °298 = S C12H16O3NCl + S HCl - S C8H6O2Cl2 - S C4H11NO
= 836,088 + 40,824 – 587,468 – 536,606
∆RS °298 = -247,162 J/mol·K
∆RG °298 = ∆R H°
298 – T · ∆RS °298
= -159,979 – (298 · -0,24716)
∆RG °298 = -86,324 kj/mol ·K
∆RS °373 = ∆RS
°298 + ∫
298
T
∆ Cp /T · dT
= -247,162 + (-13,6) · ln 373298
∆RS °373 =- 250,212 J/mol·K
∆RG °373 = ∆R H°
373 – T · ∆RS °373
= -158,95 – (373 · -0,0250)
∆RG °373 = -252,2 kj/mol · K
31
32
3.2. Elaborarea schemei pe faze de fabricație
33
3.3. Bilanțul de materiale
Scopul bilanțului de materiale constă în determinarea cantității de materii prime, reactanți
ce trebuie introduși în reactor pentru obținerea producției impuse.
Cunoscând producția anuală, numărul de zile de funcționare a instalației într-un an și
timpul pentru o șarjă, putem calcula producția pe șarjă.
Timpul pentru o șarjă se compune din timpul de operare și timpul de reacție:
ts= to + tr
Numărul de șarje: ns = FATt s
, unde FAT reprezintă fondul anual de timp.
Producția unei șarje :Ps = Pa / ns , unde Pa reprezintă producția anuală.
Pa=8 t/an
to=3 h
P ș= Panș
tș=to+tr =3+3=6 h
nș=30∗24
6=120 ș arje
Pș=8∗1000120
=66,66kg
șarj ă
294 kg meclofenoxat…………………………………128,5 kg p-clorfenol
66,66 kg meclofenoxat……………………………….x kg p-clor fenol
x=66,66∗128,5294
=29,13 kg
t=58,79
x=29,13∗10058,79
=49,55
1. Condensare =90%
34
a=49,55∗94,5128,5
=36,43 kg AMClA
b=49,55∗2∗40128,5
=30,84 kg NaOH
c=49,55∗208,5128,5
=80,39 kg p−ClFNNa
c1=80,39*0,9=72,34 kg p –ClFNNa
d= 49,55∗58,5128,5
=22,55 kg NaCl
e=49,55∗2∗18128,5
=13,88 kgap ă
Reacții secundare
x1=44,59∗40128,5
=13,88 kg NaOH
35
x2=44,59∗150,5128,5
=52,22 kg p−ClFNa
x3=44,59∗18128,5
=6,24 kg ap ă
x 4=36,43∗4094,5
=15,42 kg NaOH
x5=36,43∗116,594,5
=44,91 kg MClANa
x 6=36,43∗1894,5
=6,93 kgapă
x7=52,22∗116,5150,5
=40,42 kg MClANa
x 8=52,22∗208,5150,5
=72,34 kg p−ClFNNa
x 9=52,22∗58,5150,5
=20,29 kgNaCl
Raport molar p-ClF : AMClA : Na OH =1 : 1,2 : 2,2
36
1 mol p-ClF………………………………………………1,2 moli AMClA
128,5 kg…………………………………………………..1,2*94,5 AMClA
49,55 kg ………………………………………………….y
y=43,72 kg AMClA
1 mol p-ClF………………………………………………2,2 moli NaOH
128,5 kg…………………………………………………..2, 2*94,5 NaOH
49,55 kg ………………………………………………….z
z=33,93 kg NaOH
p−ClF reacționat=49,55∗0,9=44,59 kg
p−ClF nereacționat=49,55−44,59=4,96 kg
AMClA reac ț ionat=36,43∗0,9=32,78 kg
AMClA nereac ț ionat=36,43−32,78=3,65 kg
NaOH reacționat=13,88+15,42=29,3 kg
NaOH nereacționat=30,84−29,3=1,54 kg
Apa obținutădinreacție=6,24+6,93=13,17 kg
MClANa exces=52,22−40,42=11,25 kg
Apa dinsoluția de AMClA=43,72∗10030
−43,72=101,01 kg AMClA
Apa dinsoluția de NaOH=33,93∗10030
−33,93=79,17 kg NaOH
Apa din soluții=181,18 kg
Materiale intrate Cantitate kg Materiale iesite Cantitate kg
37
p-ClFAMClNaOHH2O (AMClA)H2O(NaOH)p-ClFNa
49,5543,7233,93102,0179,1752,22
p-ClFNNaNaClH2O din reațiep-ClF nereacționatAMCl nereacționatNaOH nereacționatMClANa excesH2O din soluțiip-ClFNa
72,3420,2913,174,963,651,5411,25181,1852,22
Total 360,6 Total 360,6
2. Acidularea =100%
38
Cantitatea de H2SO4 consumată:
a1=72,34∗98
208.5=34 kg
a2=11,25∗98
116.5=9.46kg
a3=52,22∗98
208.5=34 kg
Total H2SO4=77,46 kg
Apa dinsoluția de H 2 SO 4=77,46∗100
20−77,46=309,84 kg H
2
SO4
b=72,34∗186,5208.5
=64,70 kg A p−ClFA
c=11,25∗94,5116,5
=9,12 kg AMClA
d=52,22∗128,5150,5
=44,58 kg p−ClF
NaHSO4 format :
e1=72,34∗120
208,5=41,63 kg
e2=11,25∗120
116,5=11,58kg
e1=52,22∗120
150,5=41,63 kg
Total NaHSO4=94,84 kg
39
Materiale intrate Cantitate kg Materiale ieșite Cantitate kgp-ClFNNaNaClH2O din condensarep-ClF nereacționatAMCl nereacționatNaOH MClANa excesH2SO4
H2O din soluția de H2SO4
p-ClFNa
72,3420,29194,354,963,651,5411,2577,46309,84
52,22
Ap-ClFANaHSO4
AMClAp-ClFNaClNaOHH2O ieșit
64,7094,8412,7749,5520,291,54504,21
Total 747,9 Total 747,9
3. Antrenarea =99%
Ap-ClFA degradat = 64,7*0,01=0,647 kg
Ap-ClFA rămas = 64,7- 0,647=64,05 kg
Abur introdus:
mabur =49,55*0,3=14,86 kg
mabur reținut=0,33*14,86= 4,9 kg
mabur rămas=14,86-4,9=9,96 kg
Materiale intrate Cantitate kg Materiale ieșite Cantitate kgAp-ClFANaHSO4
AMClAp-ClFNaClNaOHH2O abur
64,7094,8412,7749,5520,291,54504,2114,86
Ap-ClFA rămasNaHSO4
AMClAAbur reținutNaClNaOHH2O ieșit
64,05394,8412,774,920,291,54504,21
p-ClFAp-ClFA degradatAbur rămas
49,550,6479,96
Total 762,76 Total 762,76
4. Răcire, cristalizare, filtrare =94%
Umiditate =15%
Ap−ClFAcristalizat=0,94∗64,053=60,20 kg
m pp=60,200,85
=70,83 kg
mapă reținută=70,83−60,20=10,43 kg
40
A p−ClFA pierdut=64,05−60,20=3,85kg
mapa +mabur=504,21+4,9=509,11 kg
mapa filtrata=509,11−10,63=498,48 kg
Materiale intrate Cantitate kg Material ieșite Cantitate kg
Ap-ClFA rămas
NaHSO4
AMClANaClNaOHH2O (apa+abur)
64,05394,8412,7720,291,54509,11
PrecipitatAp-ClFA cristalizat
H2O reținută
60,2010,63
Total 1 70,83Filtrat
H2Ofiltrată
NaClNaOHAMClANaHSO4
Ap-ClFA pierdut
498,4820,291,5412,7794,843,85
Total 2 631,77Total 702,6 Total 702,6
5. Uscare =99%
A p−ClFA uscat=60,20∗0,99=59,59 kg
A p−ClFA pierdut=60,20−59,59=0,61kg
Materiale intrate Cantitate kg Materiale ieșite Cantitate kgAp-ClFA cristalizat
H2O reținută
60,2010,63
Ap-ClFA uscat
H2OAp-ClFA pierdut
59,5910,630,61
Total 70,83 Total 70,83
6. Clorurare =87%
41
Raport molar Ap-ClFA: SOCl2=1:1,2
1 mol Ap-ClFA ………………………………………..1,2 moli SOCl2
186,5 kg………………………………………………...1,2*119
59,59……………………………………………………a kg
a =45,62 kg SOCl2
Concentrația celor două componente în benzen este de 50%
Cantitatea de C6H6 introdusă
masabenzen =45,62+59,59=105,21 kg
Ap-ClFAreacționat=59,59*0,87=51,84 kg
Ap-ClFA nereacționat=59,59-51,84=7,75 kg
x=51,84∗119186,5
=33,07 kgSOCl2
z=51,84∗205186,5
=56,98 kgClA p−ClFA
z=51,84∗36,5186,5
=10,14 kg HCl
w=51,84∗64186,5
=17,78 kgSO2
Materiale intrate Cantitate kg Materiale ieșite Cantitate kg
42
Ap-ClFA uscat
SOCl2
C6H6
59,5945,62105,21
HClSO2
10,1417,78
Ap-ClFA nereactionat
SOCl2 nereactionat
ClAp-ClFAC6H6
7,7512,5556,98105,21
Total 210,4 Total 210,4
7. Distilare =98%
Fracția 1:C6H6 (100%)+SOCl2(100%)=
mC 6 H 6+SOCl 2=¿105,21+12,55=117,76kg¿
Fracția 2: ClAp-ClFA(98%)
mClAp−ClFA=56,98∗0,98=55,84 kg
Reziduu:m Ap-ClFA nereacționat =7,75kg
mAp-ClFA degradat=56,98-55,84=1,14 kg
Materiale intrate Cantitate kg Material iesite Cantitate kgAp-ClFA nereactionat
SOCl2 nereactionat
ClAp-ClFAC6H6
7,7512,5556,98105,21
Fracția 1C6H6 +SOCl2 117,76Fracția 2ClAp-ClFA 55,84Reziduu Ap-ClFA nereacționatAp-ClFA degradat
7,751,14
Total 182,49 Total 182,49
8. Condensare =99%
Raportul molar: ClAp-ClFA: DMAE=1:1,1
43
1 mol ClAp-ClFA…………………………..1,1 moliDMAE
205 kg……………………………………….1,1*89
55,84…………………………………………a
a =26,66 kg DMAE
ClAp-ClFAreacționat=55,84*0,99=55,28 kg
ClAp-ClFAnereacționat=55,84-55,28=0,56 kg
x=55,28∗89205
=23,99 kg DMAE
DMAEnereacționat =26,66-23,99=2,67 kg
y=55,28∗294205
=79,27 kg MF−HCl
C6H6 introdus= m ClAp-ClFA=55,84 kg
Material intrate Cantitate kg Material ieșite Cantitate kgClAp-ClFADMAEC6H6
55,8426,6655,84
MF-HClDMAEnereacționat
ClAp-ClFAnereacționat
C6H6
79,272,670,5655,84
Total 138,34 Total 138,34
9. Răcire, cristalizare, filtrare =94%
Umiditate=15%
MF-HClcristalizat=79,27*0,94=74,51 kg
m pp=74,510,85
=87,66 kg MF−HCl
Cantitatea de solvent din precipitat:87,63-74,51=13,15 kg
Cantitatea de MF-HCl pierdută prin filtrare:79,27-74,51=4,7 kg
44
Materiale intrate Cantitate kg Materiale ieșite Cantitate kgMF-HClDMAEnereacționat
ClAp-ClFAnereacționat
C6H6
79,272,670,5655,84
PrecipitatMF-HClcristalizat
C6H6
74,5113,15
Total1 87,65Filtrat
MF-HClpierdut
DMAEnereacționat
ClAp-ClFAnereacționat
C6H6
4,762,670,5642,69
Total 2 50,6Total 138,34 Total 138,34
10. Uscare =100%
Materiale intrate Cantitate kg Materiale ieșite Cantitate kgMF-HClC6H6
74,5113,15
MF-HCl uscatC6H6
74,5113,15
Total 87,66 Total 87,66
11. Purificare =98%
mMF-HCl=74,51*0,98=73,01 kg
mMF-HCl nereacționat=74,51-73,01=1,5 kg
Materiale intrate Cantitate kg Materiale ieșite Cantitate kgMF-HCluscat 74,51 MF-HClpurificat
MF-HClnereacționat
73,011,5
Total 74,51 Total 74,51
12. Filtrare cu cărbune active =98%
Umiditatea=15%
Cantitatea de i-pr-OH introdusă
m i-pr-OH=mMF-HClpurificat=73,01 kg
Cantitatea de cărbune introdusă=73,01*0,05=3,65 kg
m cărbune=3,65/0,85=4,29 kg
MF-HClcristalizat=73,01*0,98=71,54 kg
MF-HClpierdut=73,01-71,54=1,47 kg
mpp=¿ 71,54
0,85=84,16 ¿
Cantitatea de solvent din precipitat=84,16-71,54=12,62 kg
45
Cantitatea de i-pr-OHreținută=12,62-(3,65+4,29+2,97)=1,72 kg
Cantitatea de i-pr-OHrămas =73,01-1,72=71,29 kg
Materiale intrate Cantitate kg Materiale ieșite Cantitate kgMF-HClpurificat
MF-HCli-pr-OHcărbune activ
73,011,4773,013,65
FiltratCărbune activi-pr-OHreținut
MF-HClpierdut
MF-HClnereacționat
3,651,721,471,5
Total1 8,34Precipitat
MF-HClcristalizat
i-pr-OHrămas
71,5471,29
Total 2 142,83Total 151,1 Total 151,1
13. Răcire, cristalizare, filtrare =94%
Umiditatea=15%
MF-HClcristalizat =71,54*0,94=67,24 kg
MF-HClpierdut =71,54-67,24=4,3 kg
mpp=¿ 67,24
0,85=79,10 kg¿
Cantitatea de solvent din precipitat= 79,10-67,24=11,86 kg
Cantitatea de i-pr-OH reținut=11,86
Cantitatea de i-pr-OH rămas=71,29-11,86=59,43 kg
Materiale intrate Cantitate kg Materiale ieșite Cantitate kgMF-HClcristalizat
i-pr-OH71,5471,29
Filtrati-pr-OHrămas
MF-HClpierdut
59,434,3
Total1 63,73Precipitat
MF-HClcristalizat
i-pr-OHrămas
67,2411,86
Total 2 79,1Total 142,83 Total 142,83
14. Uscare =99%
mMF-HClcristalizat=67,24*0,99=66,56 kg
MF-HClpierdut=67,24-66,56=0,68 kg
46
Materiale intrate Cantitate kg Materiale ieșite Cantitate kgMF-HClcristalizat
i-pr-OH67,2411,86
SolidMF-HCluscat 66,56
Reziduui-pr-OHMF-HClpierdut
11,860,68
Total 79,1 Total 79,1
47
Capitolul 4. Controlul,reglarea și automatizarea procesului
4.1.Controlul de calitate pe faze de fabricație
Desfăşurarea proceselor industriale este caracterizată de mărimi variabile ca:
temperatură, presiune, debit, concentraţie etc. care se numesc parametrii procesului. Aceşti
parametri trebuie reglaţi. Actiunea de reglare poate fi manuală sau automată.
În industria chimică prin automatizare se urmăreşte şi se obţine:
-reducerea consumurilor specifice de materii prime, auxiliare si energie
- creşterea capacităţii de producţie a instalaţiilor
-micsorarea suprafetelor de producţie
-creşterea securităţii muncii
-îmbunătăţirea condiţiilor de muncă
Prin automatizare se inţelege aplicarea la o instalaţie a unor aparate şi legături cu ajutorul
cărora se realizează comanda sau reglarea procesului.
O bună automatizare presupune semnlizare , măsurare, reglare şi control.
Pe baza analizei structurii procesului tehnologic se stabilesc parametrii şi mărimile ce se
impun a fi măsurate şi reglate pentru ca instalaţia sa raspundă pe deplin imperativelor
funcţionării automate. După ce s-au stabilit parametriii reglaţi se trece la pozitionarea pe schema
tehnologică a buclelor de reglare automată cu precizarea parametrului reglat. Parametrii care
trebuie reglaţi în procesul de obţinere a meclofenoxatului sunt:
-temperatura
-presiunea
-pH-ul
-nivelul debitului
Denumire fază Parametru reglat Valoare Frecvență control
Condensare Temperature, timp 70-75 ContinuuAcidulare pH 2 ContinuuAntrenare temperatura ContinuuRăcire,cristalizare, filtrare
Temperatura, pH-ul Continuu
Uscare Temperatura ContinuuClorurare Temperatura, timp 80 Continuu
48
Distilare Temperatura ContinuuCondensare Temperatura ContinuuRăcire, cristalizare,filtrare
Temperatura, pH-ul Continuu
Uscare Temperatura ContinuuPurificare Temperatura ContinuuFiltrare cu cărbune active
Temperatura Continuu
Răcire, cristalizare, filtrare
Temperatura pH-ul Continuu
Uscare Temperatura Continuu
4.2. Aparate de măsură și control adoptate
1. Reglarea automată a presiunii
Distingem două cazuri: reglarea presiunii în vase închise, cum sunt reactoarele discontinui şi
reglarea presiunii în vase cu circulaţie sau pe conducte.
Reglarea presiunii în vase închise se realizează prin modificarea curenţilor de energie
termică care intră sau ies din reactor pe o cale oarecare (manta de încălzire sau de răcire). Dacă
presiunea de vapori din reactor este funcţie numai de temperatura şarjei şi nu de conversie,
stabilizarea presiunuii duce implicit şi la stabilizarea temperaturii.
Reglarea presiunii în vasele cu circulaţie se realizaeză modificând fie debitul de intrare,
fie pe cel de iesire din vasul respectiv (figura IV.1 şi IV.2)
Fig. IV.1 Fig. IV.2
Soluţia adoptată depinde de procesul tehnologic în care este integrat vasul şi de funcţia
lui în acest proces. De regulă, dacă principala acţiune perturbatoare se exercită pe debitul de
49
iesire, variabila manipulată este debitul de intrare şi invers. Comportarea dinamică a vaselor de
acest tip este fie de element aperiodic stabil de ordinul întâi, fie de element integrator-dacă
circulă gaze sau vapori şi de element neinerţial dacă circulă lichide. Constanta de timp a
sistemului depinde în primul rând de volumul vasului şe de rezistenţele pe conductele de intrare
şi iesire. Din această cauză se poate folosi un regulator P cu un factor mare de amplificare şi
numai dacă cerinţele asupra abaterii statice sunt foarte severe se utilizează un regulator PI.
Pentru reglarea presiunii se folosesc frecvent şi regulatoare directe care au un factor mare
de amplificare şi deci abatere staţionară mică. Spre a reduce timpul mort, elementul de măsurare
se montează la cca. 10 diametri distanţă de regulator.
Reglarea automată a temperaturii
Reglarea temperaturii este necesară în industria chimică atât la aparatele în care au loc procese
fizice cât şi chimice. Pentru alegerea regulatorului se dau următoarele indicaţii: dacă încălzirea
este electrică şi banda de variaţie a perturbaţiilor relativ restrânsă, se poate folosi regulator
electric bipoziţional care întrerupe sau restabileşte nu circuitul principal de încălzire, ci numai o
ramificaţie a acestuia. La obiectele cu schimb de căldură numai prin convecţie pot folosi
regulatoare continue P.
Pentru reglarea temperaturii la obiecte termice cu Tt/T mare şi număr redus de elemente
de acumulare se obţin rezultate bune cu regulatoare PI sau PID, ultimele determinând o scurtare
considerabilă a duratei procesului tranzitoriu. În procesele care au o capacitate termică mare,
constanta de timp şi timpi morti mici, pot fi reglate cu regulatoare bipoziţionale. Acesta e cazul
cuptoarelor electrice, al celor cu tuburi radiante etc. Pentru cuptoarele cu funcţionare discontinuă
se folosesc regulatoare tripoziţionale. În obiectele la care sistemul de căldură se face numai prin
convecţie, timpul mort este practic nul şi reglarea lor nu prezintă dificultăţi. Dacă însă, asa cum
este cazul la supraîncălzitoare, în drumul convectiv al căldurii intervin elemente de acumulare-
pereţi metalici-timpul mort capătă valori mari, reglarea devine dificilă. Dacă schimbul de căldură
între punctul de măsurare şi cel de execuţie se face prin radiaţie, nu apare practic timp mort şi
reglarea este uşoară.
În cazul reglării temperaturii într-un utilaj chimic bucla de reglare este reprezentată în
figura IV.3.
50
Fig. IV.3
1-punct de măsurare a temperaturii
2-regulator de temperatură
3-element de execuţie
2. Reglarea automată a pH-ului
Reglarea automată a pH-ului prezintă o serie de dificultăţi a căror înlăturare impune o cercetare
amănunţită pentru fiecare caz concret în parte.
Modificarea pH-ului unei soluţii date în direcţia valorii dorite a acestuia se realizaeză
adăugând în soluţia respectivă după caz:
-soluţii de acizi sau baze
-substanţe solide pulverizate ca CaCO3 sau CaO
-substante în forma gazoasă ca CO2, SO2
-soluţie tampon sau de agenţi de precipitare
Ca traductoare primare se folosesc aproape exclusiv electrozi de sticlă. Pentru procesele
în regim discontinuu, constanta de timp a procesului este de obicei foarte mare, variaţiile pH-ului
sunt lente şi relativ mici şi se obţin rezultate bune întrbuinţând regulatoare bipoziţionale.
Reglarea automată a pH-ului este afectată de o serie de dificultăţi specifice:
-în cazul stabilizării pH-ului la o anumită valoare vor fi necesare două medii de reglare
diferite, situaţie în care se adaugă fie reactiv acid fie bazic în funcţie de sensul în care se abate
iniţial pH-ul
-precizia cu care se poate regla pH-ul este dependentă de valoarea de referinţă, de faptul
dacă mediul reglat este puternic sau slab bazic sau acid, de valoarea abaterii primare şi de
precizia cu care se adaugă reactivul de neutralizare (cm3reactiv/l soluţie), la aceeaşi valoare
prescrisă
51
-existenţa în buclă, a unor întârzieri (timp mort şi întârzieri de capacitate) apreciabile.
Întârzierea pură este dată de timpul necesar transmiterii semnalului de la punctul de
adăugare a reactivului de neutralizare până în punctul de măsurare. Apropierea celor două puncte
este limitată de necesitatea de a asigura un timp de reacţie suficient de lung.
-o calitate bună de reglare a pH-ului este condiţionată de o bună amestecare a soluţiei cu
reactivul de neutralizare si de o curăţire periodică a electrodului de măsură a pH-ului. (24)
Schemele de principiu ale reglării pentru cazul în care mediul reglat se găseşte în curgere
sunt prezentate în figurile IV.4 şi IV.5
Fig. IV.4 Reglarea pH-ului într-un
reactor cu amestecare printr-o cascadă pHc-pHc
Fig. IV.5 Reglarea pH-ului folosind
două fluxuri de reactanţi de neutralizare
52
3. Reglarea automată a nivelului
Reglarea nivelului este o problemă extrem de frecventă în industria chimică. Ea poate
folosi adesea un regulator bipoziţional, dar trebuie ţinut seama totşi de faptul că viteza de variaţie
a nivelului într-un vas cu intrare şi iesire este proporţională cu diferenţa dintre cele două debite si
invers proportională cu secţiunea transversală a rezervorului. Trebuie de asemenea să distingem
între două categorii de sisteme de reglare a nivelului, după cum nivelul reprezintă o variabilă
importantă a procesului sau numai debitul de iesire din rezervor este variabila importantă.
Într-un reactor chimic în care reacţia se desfăsoară în fază lichidă nivelul este o variabilă
importantă a procesului. Menţinând debitul la o valoare de referinţă, se menţine constant timpul
de staţionare în reactor, ceea ce asigură o condiţie de lucru la o conversie constantă, figura IV.6
Fig.IV.6
Un caz deosebit îl reprezintă reglarea nivelului în rezervoare închise subpresiune cand se
recomandă o schemă de reglare în cascadă. Cascada are regulator supraordonat de nivel si
regulator subordonat de debit figura IV.7
Fig.IV.7
Dacă presiunea in vas creşte, prima consecintă este cresterea debitului de evacuare.
Stabilindu-se debitul cu bucla subordonată se stabilizează indirect nivelul. Dacă variaţia
nivelului este efectul modificării alimentării, presiunea nu variază, dar creşte nivelul. Regulatorul
de nivel modifică valoarea prescrisă pentru bucla de reglarea debitului în aşa fel ca evacuarea să
coincidă cu intrarea, menţinânddu-se astfel nivelul constant.
53
4. Reglarea automată a debitului
Regalarea debitului nu prezintă dificultăţi deoarece obiectele reglate corespunzătoare-
portiuni din conductă- au fie comportare de element neinertial, in cazul lichidelor , fie
comportare de element aperiodic stabil, cu timp mort nul sau foarte redus, în cazul gazelor sau
vaporilor, datorită compresibilităţii acestora.
Deoarece debitul este funcţie de caderea de presiune disponibilă între extremităţile
conductei si de rezistentele hidraulice de pe traseu, rezultă ca reglarea debitului se poate realiza
introducând o rezistenţă variabilă (ventil, clapetă) pe conductă sau, atunci când este posibil,
acţionând asupra generatorului de presiune de la una din extremităţile
conductei(pompă,suflantă).
Traductoarele primare folosite pentru reglarea debitului pot fi de tipuri foarte diferite, dar
domină cele cu diafragmă. Un exemplu de reglare a debitului este prezentată in figura IV.8.
Fig.IV.8
Se măsoară debitul pe conductă în punctul 1 şi se compară această valoare cu referinţa
fixată de regulator.
În concordanţă cu eroarea obţinută, regulatorul de debit, FC, acţionează ventilul de pe
conductă. Se utilizează de obicei o baterie de ventile, astfel încât reglarea să se poată face
automat sau manual, figura IV.9.
Fig.IV.9
54
În cazul reglării automate, regulatorul acţionează ventilul 1, ventilele 2şi 3 sunt deschise,
iar 4 este închis. Trecerea pe reglarea manuală presupune închiderea ventilelor 2şi 3 izolând
astefl ventilul 1, procesul fiind condus manual prin manevrarea ventilului 4 .
5. Automatizarea schimbătoarelor de căldură
În cazul acestor utilaje din industria chimică, parametrul reglat este temperatura de ieşire
a fluidului tehnologic răcit sau încălzit în schimbător. La schimbătoarele de căldură
multitubulare se foloseşte ca variabilă manipulată debitul de agent termic. De regulă ventilul de
reglare se plasează pe intrare la schimbătoarele de căldură orizontale (figura IV.10.a) şi pe iesire
la cele verticale(IV.10.b). Plasarea ventilului de reglare pe debitul de fluid tehnologic are efect
mai rapid asupra modificării temperaturii. Astfel o schemă de reglare eficientă este o reglare de
tip split-range, în care regulatorul de temperatură acţionează simultan şi coordonat două ventile.
a b
Fig. IV.10
La încălzirea cu abur se practică şi plasarea ventilului de reglare pe conducta de condens,
soluţia aceasta oferind avantajul unui ventil de reglare mai
mic evitarea laminării aburului la intrarea în schimbător, dar se introduc concomitent şi
întârzieri suplimentare.
6. Automatizarea reactoarelor chimice
În legătură cu utilizarea reactoarelor chimice se urmăresc câteva aspecte dintre care cele
mai importante sunt: o conversie dorită a reactanţilor, selectivitate corespunzătoare, evitarea
supraîncălzirii, obţinerea unui produs de o anumită calitate. Prin urmare, factorii de care depind
aceste elemente reprezintă parametrii care se reglează la o reacţie chimică, respectiv temperatura,
nivelul, raportul reactanţilor, presiunea, concentraţia produsului.
55
Din acesti parametri se aleg cei necesari funcţie de tipul procesului caloric (endo sau
exoterm) tipul proceselor elementare (transfer de masă, căldură, impuls, reacţii chimice) sau
faza în care se desfăşoară reacţia.
Fig.IV.11 Reactor cu agitare
cu reacţie în fază lichidă
Automatizarea unui astfel de reactor presupune reglarea debitelor de reactanţi, a
temperaturii şi a nivelului.
56
Capitolul 5 Deșeuri de fabricație și valorificarea acestora
Din tehnologia obținerii meclofenoxatului , pe lângă produsul principal apar în diferite
etape produse secundare și deșseuri de fabricație.Apele cu urme de solvent sunt supuse
îndepărtării solventului apoi se epurează.
Procesul de epurare consta în îndepartarea din apele uzate a substantelor toxice, a
microorganismelor, in scopul protectiei mediului inconjurator.Evacuarea apelor uzate neepurate
in mod corespunzator poate afecta sanatatea publica. Ca o prima masura STAS 1481-76,
prevede ca apele uzate sa fie evacuate intotdeauna in aval de punctele de folosinta.Epurarea
apelor uzate se realizeaza in statii de epurare; acestea fac parte integranta din canalizarea orasului
sau industriei, marimea lor fiind determinata de gradu de epurare necesar, de debitele si
caracteristicile apelor uzate, de folosintele prezente si viitoare ale apelor.
Epurarea apelor uzate se poate realiza prin metode ce se bazeaza pe procese fizice ,
chimice si biologice, care difera functie de tipul poluantilor si concentratia lor in apa uzata.Se
poate face o clasificarea acestor metode luand in onsiderare tipul proceslui care sta la baza
metode de epurare:
Epurare mecanica
Epurare chimica
Epurare biologica
Epurare avansata
Considerand operatile si procesele unitare necesare pentru a realiza indepartarea
polunatilor, intr-un anumit stadiu al sistemului de epurare in:
Epurare primara
Epurare secundara
Epurare tertiara(avansata)
Apele uzate industriale sunt admise în reteau de canalizare a orasului numai dacă
îndeplinesc anumite condișii. Este interzisa evacuarea în rețele de canalizare apele industriale
care contin
-suspensii sau alte materiale care se pot depune
-corpuri solide
-păcură, uleiuri, grăsimi
57
-substanșe care provoacă fenomene de coagulare
-substante cu agresivitate chimică
-ape calde cu temperaturi de peste 50C
-substante inhibitorii ale procesului de epurare care ar putea prejudicia functionare
instalațiilor
O alta sursă de poluare este reprezentată de eliminarea de gaze, dioxid de carbon și aer,
de cele mai multe ori amestecat cu particule lichide sau solide. Prin interactiunea chimică a
acestor substanșe cu diferite forme fizice ale apei pot rezulta uneori substante chimice foarte
toxice.
58
Capitolul 6 Utilități
Utilitățile folosite în procesul de producție a meclofenoxatului sunt:
Energia electrică
Aburul
Apa
Aerul comprimat
Energia electrică
Aceasta reprezintă una din formele de energie cele mai folosite în industria chimică,
datorită ușurinței de transport la distanțe mari cu care poate fi transformată în energie mecanică,
termică sau luminoasă.
Energia electric transformată în energie mecanică este utilizată la acționarea electromotoarelor
cu care sunt dotate: pompele și reactorul cu agitare mecanică. Se utilizează energie electric
pentru iluminat-monofazat și pentru motoare-trifazat.
Aburul
Vapori de apă sunt cei mai utilizați agenți termici pentru încălzire. Realizarea unor
temperature peste 200C necesită presiuni mai mari de 35 atmosfere, ceea ce conduce la creșterea
cheltuielilor de investiție.
În funcție de presiunea pe care o are aburul la ieșirea din generator , acesta poate fi: abur
umed, abur saturat, abur supraîncălzit.
Aburul umed conține picături de apă și rezultă de la turbinele cu contra presiune sau din
operațiile de evaporare, ca produs secundar. Este cunoscut sub numele de abu mort.
Aburul saturat este frecventfolosit ca agent de în călzire, având căldura la tentă de
condensare și coeficienți individuali d etransfer de căldură mari. Temperatura aburului saturat
poate fi reglată ușor prin modificarea presiunii. Încălzirea cu abur se poate realize direct prin
barbotare, sau indirect, prin intermediul unei suprafețe ce separă cele două fluide.
Aburul supraîncălzit cedează, în prima fază căldura sensibilă de răcire, până la atingerea
temperaturii de saturație, când coeficientul individual de transfer de căldură este mic și apoi
căldura latentă prin condensare.
59
Apa
Se utilizează apa pentru răcirea masei de reacție.Apa de răcire poate proven din făntăni
de adâncime, temperature ei se menține între 10-15C tot anul, sau apa de la turnurilr de răcire,
când se recirculă având temperature în timpul verii 25-30C.
Pentru răcirea conținutului de suspensii se realizează coagularea, decantarea sau filtrarea
apei înainte de a fi utilizată în instalații.Pentru evitarea formării crustei, temperature apei la ieșire
din aparate nu trebuie să depășească 50C.
Răcirele cu apă industrial se pot realiza până la 35-40C. Apa este un agent termic cu
capacitate caloric mare, ușor de procurat.Se utilizează și apa de incendiu, apa potabilă, apa
tehnologică.
Aerul comprimat
Aerul comprimat se utilizează în următoarele scopuri:
-materie primă tehnologică
-amestecare pneumatic
-uscare
-curățarea utilajelor
-purtător de energie(pentru acționarea aparatelor de măsură și de reglare, în atelierul mecanic,
etc.)
60
Capitolul 7.Transport, depozitare, ambalare
Ambalare: meclofenoxatul se condiționează sub formă de:
comprimate de 100 mg;
flacoane injectabile de 250 mg;
supozitoare de 200 mg.
Operaţiunile de depozitare şi manipulare a medicamentelor trebuie să se facă după instrucţiuni
sau proceduri scrise, acestea având ca obiect, în special, verificarea conformităţii produselor
recepţionate cu documentele însoţitoare, termenele de valabilitate, absenţa deteriorărilor
aparente. Medicamentele supuse unor condiţii speciale de păstrare trebuie să fie identificate şi
depozitate imediat, în conformitate cu instrucţiunile scrise, reglementările specifice şi cu
procedurile care le sunt aplicabile. Informaţiile înregistrate cu privire la tranzacţiile de intrare
trebuie să fie clare şi uşor accesibile. Documentele care însoţesc intrarea produselor în gestiunea
depozitului trebuie să permită regăsirea originii fiecărui produs prin menţionarea numărului
seriei sau al lotului acestuia. Produsele deteriorate, precum şi cele cu vicii ascunse trebuie să fie
izolate din stocul produselor în circulaţie şi, dacă nu pot fi distruse imediat, trebuie depozitate
într-o zonă clar delimitată, astfel încât să nu poată fi distribuite din greşeală sau să nu afecteze
calitatea altor produse. Clădirile trebuie să dispună de un volum global de spaţii destinate
depozitării şi zonelor de pregătire a comenzilor, suficiente pentru a răspunde exigenţelor
activităţii. Iluminatul, temperatura, umiditatea şi ventilaţia trebuie să fie astfel asigurate încât să
nu afecteze medicamentele depozitate. Spaţiile de depozitare trebuie să aibă dimensiuni
suficiente pentru păstrarea în ordine a diferitelor categorii de produse: produse disponibile pentru
comercializare, produse returnate, rechemate, în carantină, produse care trebuie păstrate în
anumite condiţii particulare (temperatură, umiditate, lumină) sau care necesită evidenţe specifice
conform legislaţiei în vigoare. Spaţiile trebuie să fie întreţinute cu grijă pentru a evita depunerea
de praf, murdărie, pătrunderea insectelor şi a animalelor rozătoare. Depozitarea direct pe podea
trebuie evitată. Produsele trebuie să fie păstrate astfel încât calitatea acestora să nu fie
modificată de vecinătatea cu alte produse care fac obiectul distribuţiei angro. Organizarea
stocurilor trebuie să permită rotaţia acestora după principiul "primul intrat-primul ieşit", ţinând
cont de data expirării. Produsele trebuie să fie localizate după o procedură determinată. Mişcarea
61
produselor aflate în depozit în carantină trebuie să fie efectuată în conformitate cu o procedură
bine stabilită. Sistemul de reglare a temperaturii trebuie să permită menţinerea tuturor zonelor
spaţiului de depozitare în limitele de temperatură cerute. Înregistrările temperaturii trebuie să fie
păstrate, de preferinţă, pe o durată de cel puţin 3 ani şi, în orice caz, în concordanţă cu termenul
de valabilitate al produselor. Camerele şi echipamentele frigorifice destinate depozitării
medicamentelor trebuie să fie rezervate exclusiv acestui scop. Medicamentele stupefiante şi
psihotrope trebuie să fie păstrate şi depozitate în loc separat, protejat contra efracţiei prin sisteme
de alarmă sau de securitate întărită. În spaţiile destinate depozitării medicamentelor stupefiante
şi psihotrope nu se pot depozita alte produse sau obiecte, cu excepţia documentelor prevăzute
pentru distribuţia acestora.
Mijloacele de transport trebuie sa fie prevazute cu un sistem propriu de asigurare a temperaturii
si umidității necesare conservării medicamentelor în condițiile specificate de fabricant și să fie
dotate cu dispozitive de monitorizare a condițiilor create. Majoritatea medicamentelor se
păstrează și se transportă în condiții normale: temperatura de maximum 25▫C, umiditatea relativă
de 60 ± 5%; când sunt necesare condiții speciale de păstrare, acestea trebuie sa fie, de asemenea,
asigurate, controlate și monitorizate. Dispozitivele folosite pentru monitorizarea condițiilor de
temperatură și umiditate trebuie să fie calibrate la intervale stabilite, iar rezultatele calibrărilor
trebuie păstrate. Distribuitorul trebuie să facă dovada monitorizării parametrilor de temperatură
și umiditate în timpul transportului medicamentelor, prin păstrarea înregistrarilor cel puțin un an
după expirarea perioadei de valabilitate a unui medicament distribuit, dacă legislația nu prevede
altfel.
62
Capitolul 8. Măsuri de tehnică a securității muncii și norme P.S.I
8.1.Măsuri de tehnică a securității muncii
În industria chimică problema protecţiei este importantă deoarece pe lângă factorii de
periculozitate comuni cu alte ramuri industriale: elemente mobile ale utilajelor, acţiunea
curentului electric, degajări importante ale căldurii, zgomote şi trepidaţii se adaugă şi următorii
factori:
-degajări de substanţe toxice;
-prezenţa frecventă a unor substanţe inflamabile;
-temperaturi ridicate;
-operaţii cu lichide agresive care pot provoca arsuri chimice
-posibilitatea exploziilor cauzate de amestecurile explozive
Protecţia muncii are următoarele aspecte:
1. protecţia juridică a muncii, reprezentată de legislaţia în vigoare constituită din:
- codul muncii
-legea numărul 5/1965 cu privire la protecţia muncii
-HCM, numărul 5/1966 cu privire la accidentele de muncă
-legea numărul.1/1970 privind organizarea și disciplina muncii
-decretul 400/1981
2. protecţia sanitară a muncii cuprinde măsurile pentru crearea unor condiţii fiziologice
normale de muncă şi de suprimarea riscurilor îmbolnăvirii profesionale.
3. protecţia tehnică a muncii constă în măsuri tehnice şi organizatorice pentru uşurarea
muncii şi prevenirea accidentelor de muncă.
Măsuri de protecția a muncii pentru utilizarea unor substanțe toxice
H2SO4: pentru ca acidul folosit în industrie diferă foarte mult prin concentraţie şi puritate,
alegerea materialului corespunzător pentru conducte, pompe şi cisterne prezintă pentru fiecare
caz o problemă foarte complexă.
Pentru depozitarea şi transportul H2SO4 de concentraţie mai mică de 77% se folosesc vase
căptuşite cu plumb. Acidul sulfuric se încarcă în cisterne, butoaie de oţel si damigene. Cisternele
63
trebuie sa fie uscate şi prevăzute cu dispozitive pentru închidere etanşă şi supapă de siguranţă
pentru micşorarea presiunii gazului care se formează în urma reacţiei acidului cu metalul.
Descărcarea acidului din cisterne, se efectuează fie cu aer comprimat printr-o ţeavă
introdusă în acid sau printr-un robinet de descărcare amplasat la partea inferioară.
La curăţirea cisternelor goale este necesar ca în prealabil să se verifice dacă efectuarea
lucrării nu prezintă pericol datorită gazelor toxice ce se formează.
În timpul măsurarii nivelului în cisternele cu acid sulfuric este interzisă folosirea focului
deschis, fiind pericol de explozie. În cazul vărsării acizilor este necesar ca locul respectiv să se
acopere cu nisip amestecat cu cenuşă care se îndepărtează şi numai după aceea se foloseşte apă.
C2H5OH: în cazul acestei substanţe măsurile de protecţie sunt următoarele:
-când aspirarea concentraţiilor mari de vapori de etanol este inevitabilă se foloseşte masca
contra gazelor izolată cu tub sau aparat respirator.
-este interzis fumatul în halele de fabricaţie unde se dagajă vapori alcoolici, în magaziile
de depozitare precum şi în depozitele de combustibil.
Tehnica securitătii muncii la efectuarea diferitelor operații în industria chimică
Distilarea : are ca scop separarea unui amestec format din doua sau mai multe lichide care
au temperaturi diferite de fierbiere. Din punct de vedeere al securităţii muncii instalaţiile de
distilare pot fi clasificate în funcţie de modul cum se face încălzirea şi de presiunea care se
dezvoltă în ele. După modul de încălzire ele se împart în instalaţii care funcţionează cu încălzire
directă pe foc, pe aburi , cu apă, sau curent electric.
Pentru asigurarea unor condiţii nepericuloase de lucru este necesar sa se efectueze control
permanent iar reglarea temperaturii să se facă automat.
Cristalizarea : după modul de funcţionare cristalizoarele pot fi cu funcţionare periodică si
cu funcţionare continuă. Condiţii mai bune de muncă se pot realiza prin folosirea cristalizoarelor
rotative cu funcţionare continua. În aceste aparate stratul de cristale se depune în mod continuu
pe toba rotativă şi se îndepărtează cu ajutorul unui cuţit. Pentru a întâmpina degajarea gazelor,
catalizatorul este închis etans cu un tub de evacuare. Cele mai lipsite de pericol sunt
cristalizoarele cu vid. La aceste aparate se elimină complet pericolul pătrunderii gazelor toxice în
încăpere iar lipsa pieselor în mişcare elimină accidentele mecanice.
Filtrarea : această operaţie se execută pentru separarea substanţelor solide de lichide cu
ajutorul filtrelor. Există mai multe tipuri de filtre . Filtrele cu presiune se folosesc în cazurile
64
când se filtrează amestecuri care degajă gaze dăunătoare sau explozive, atunci când nu se pot
utiliza filtrele deschise. Aceste filtre sunt închise, iar presiunea în interioarul lor se crează cu
ajutorul aerului comprimat sau a unui gaz inert.
Toate organele în mişcare ale filtrelor ca si celelalte care prezintă pericol sunt îngrădite.
Filtrele cu vid pot fi prevăzute cu benzi de transport, astfel încât întregul proces de filtare se
mecanizează în totalitate.
Măsuri de protecție a muncii împotriva zgomotului și a vibrațiilor
Zgomotul: introducerea pe scară largă a utilajelor şi maşinilor noi cu performanţe mari în
ceea ce priveste puterea şi viteza de lucru precum si folosirea intensivă a mijloacelor de transport
mecanic în încăperile ăndustriale impune luarea de măsuri pentru combaterea zgomotului produs
în timpul funcţionării acestora. Tehnica actuală utilizează următoarele metode de reducere a
zgomotului:
-înlăturarea zgomotului prin izolarea surselor ce îl generează
-absorbţia zgomotului prin nesonorizarea locului de muncă
Vibraţiile : se produc sub acţiunea şocurilor, a fortelor de frecare sau a solicitărilor
alternative mecanice sau magnetice şi se transmit tuturor elementelor clădirii.
Pentru izolarea solului împotriva vibraţiilor fundaţiilor se recomandă să se prevadă
intervale acustice de-a lungul fundaţiei clădirilor sau a utilajelor care provoacă vibraţii în timpul
funcţionării.
8.2. Norme P.S.I
Incendiile şi exploziile se produc numai atunci când sunt prezente în cantităţile suficiente
trei elemente: substanţa combustibilă, oxigenul şi căldura. Cauzele principale ale incendiilor şi
exploziilor se datorează pe de o parte aprinderii şi autoaprinderii iar pe de altă parte nerespectării
procesului tehnologic, de atenţie, etc.
Materiale folosite pentru stingerea incediilor
Apa: folosirea apei la stingerea incendiilor se bazeză pe proprietăţile ei de răcire, izolare
termică. Proprietăţile ei de răcire se datorează capacităţii de absorbţie a căldurii şi căldurii
latente de dizolvare, care are valoare importantă. La stingerea incendiilor se folosesc jeturi de
apă compacte sau pulverizante.
65
Abur: stingerea incendiilor cu ajutorul aburului se bazează pe reducerea concentraţiei de
oxigen din zonele de ardere. Folosirea aburului se face în locurile în care există instalaţii de
cazare şi siteme fixe de întreţinere.
Tetraclorura de carbon: are proprietatea de a stinge focul, însă folosită în încăperi închise
poate da naştere fosgenului, gaz foarte toxic.
În scopul reducerii formării fosgenului se adaugă în CCl4 anilină, amoniac sau benzen.
Dioxid de carbon: nu arde şi nu întreţine arderea.Folosit în zonele de ardere, dioxidul
diluează atmosfera reducând concentraţia substanţei combustibile şi a oxigenului din atmosfera
de ardere. Dioxidul nu poate opri arderea bumbacului, peliculelor cinematografice, care pot să
ardă în mediu inert.
Prafuri stingătoare: în compoziţia acestor prafuri intră diferite săruri, substanţe care
preîntâmpină aglomerarea sărurilor şi substanţe care contribuie la topirea lor. Prafurile
stingătoare împiedică dezvolatarea arderii prin acoperirea suprafeţelor solide aprinse cu un strat
izolator, care prin topirea sării contribuie mai activ la stingerea incendiului. Degajarea unor
săruri produce gaze incombustibile care contribuie la stingerea incendiului. Stingătoarele de
incendiu cu praf sunt acţionate prin presiunea unui gaz incombustibil, jetul de praf acţionând
mecanic asupra zonei de ardere.
Incendiile şi exploziile se produc numai atunci când sunt prezente în cantităţile suficiente
trei elemente: substanţa combustibilă, oxigenul şi căldura. Cauzele principale ale incendiilor şi
exploziilor se datorează pe de o parte aprinderii şi autoaprinderii iar pe de altă parte nerespectării
procesului tehnologic, de atenţie, etc.
66
Bibliografie
1) C.Oniscu,Chimia și tehnologia medicamentelor,Editura Tehnică,București,1988
2) Farmacopeea Română,ediția a x-a,Editura Medicală,București,1993
3) N.Ailenei,Chimie fizică,I.P.I.,1985
4) C.D.Nenițescu,Manualul inginerului chimist.Tabele fizico-chimice și tehnice,Editura
Tehnică
5) Gavril Niac, Formule,tabele, problem de chimie fizică, editura Dacia,Cluj Napoca, 1984
6) S.Oprea, E. Dumitriu, Tehnologia chimică organică, îndrumar de laborator I.P.I, 1986
7) Ungureanu. Automatizarea proceselor în industria chimică, Iași, 1996
8) Creangă .Tehnica securității muncii în industria chimică, editura Tehnică București
67
Anexe
68