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#空分设备 就是以空气为原料,通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态,再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。 基本系统 空分设备是一个大型的复杂系统,主要由以下子系统组成:动力系统、净化系统、制冷系统、热交换系统、精馏系统、产品输送系统、液体贮存系统和控制系统等。 动力系统 主要是指原料空气压缩机。空分设备将空气经低温分离得到氧、氮等产品,从本质上说是通过能量转换来完成。而装置的能量主要是由原料空气压缩机输入的。相应地,空气分离所需要的总能耗中绝大部分是原料空气压缩机的能耗。 净化系统 由空气预冷系统(空冷系统)和分子筛纯化系统(纯化系统)组成。经压缩后的原料空气温度较高,空气预冷系统通过接触式换热降低空气的温度,同时可以洗涤其中的酸性物质等有害杂质。分子筛纯化系统则进一步除去空气中的水分、二氧化碳、乙炔、丙烯、丙烷和氧化亚氮等对空分设备运行有害的物质。 制冷系统:空分设备是通过膨胀制冷的,整个空分设备的制冷严格遵循经典的制冷循环。不过通常提到的空分制冷设备,主要是指:膨胀机。 热交换系统 空分设备的热平衡是通过制冷系统和热交换系统来完成的。随着技术的发展,换热器主要使用铝制板翅式换热器。 精馏系统 空分设备的核心,实现低温分离的重要设备。通常采取高、低压两级精馏方式。主要由低压塔、中压塔和冷凝蒸发器组成。 产品输送系统 空分设备生产的氧气和氮气需要一定的压力才能满足后续系统的使用。只要由各种不同规格的氧气压缩机和氮气压缩机组成。 液体贮存系统 空分设备能生产一定的液氧和液氮等产品,进入液氮储罐,#液氧储罐 ,#液氩储罐 ,以备需要时使用。是由各种不同规格的低温贮槽、低温液体泵和汽化器组成。 控制系统 大型空分设备都采用计算机集散控制系统,可以实现自动控制。 空分设备从工艺流程来说可以分为5个基本系统: 杂质的净化系统 主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置,净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔等。 空气冷却和液化系统 主要由空气压缩机、热交换器、膨胀机和空气节流阀等组成,起到使空气深度冷冻的作用。 空气精馏系统 主要部件为精馏塔(上塔、下塔)、冷凝蒸发器、过冷器、液空和液氮节流阀。起到将空气中各种组分分离的作用。 加温吹除系统 用加温吹除的方法使净化系统再生。 仪表控制系统 通过各种仪表对整个工艺进行控制。
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有机化学中,酮转化为炔的反应。 醛可以转化为末端炔,非末端炔烃又该如何制备呢?今天,我们将一起探讨一种以酮为原料合成非末端炔的方法,也就是Seyferth-Gilbert 反应。该反应使用重氮甲基膦酸二甲酯作为炔基化试剂,在强碱条件下与醛或酮反应,最终生成炔烃。其显著特点在于:醛反应生成末端炔,而芳基酮则可用于合成非末端炔,从而为非末端炔的构建提供了一条有效路径。然而,该方法也存在一些局限:首先,底物适用范围较窄,主要适用于醛和芳基酮,烷基酮通常难以顺利反应;其次,反应条件较为苛刻,需要在低温、强碱及惰性气体保护下进行。 那么,是否存在更为温和的合成策略呢?1989 年,Ohira 在 Seyferth-Gilbert 反应的基础上提出了一种改进方法。该方法采用 1-重氮-2-氧代-丙基磷酸二甲酯作为试剂,仅需在碳酸钾存在下、于甲醇溶剂中室温反应,即可高效合成末端炔烃。其反应机理如下:磷酸酯在甲氧基负离子作用下生成碳负离子,进而与醛或酮发生反应,脱去一分子磷酸酯,形成重氮烯烃中间体;该中间体随后发生 1,2-迁移并释放氮气,最终生成目标炔烃。Ohira 方法条件温和、操作简便,且对多种官能团具有良好的兼容性。不过,该策略不适用于 α,β-不饱和醛类底物,并且仅能合成末端炔,无法用于非末端炔的制备。 综上所述,我们介绍了从酮出发合成非末端炔的 反应,以及在温和条件下由醛制备末端炔的改进方法。既然醛或酮可以转化为炔烃,那么反过来,炔烃是否也能被用于合成醛或酮呢?我们下期继续探讨。#化学实验 #知识分享 #考研 #化学 #有机化学
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