Klorlama reaksiyonu sonucu elde edilen monokloroasetik asit`in saflaştırılması
Purification of monochloroacetic acid produced by chlorination of acetic acid
Yazar: ERCAN ÖNÜR
Danışman: PROF. DR. ALİ GÜRKAYNAK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
ÖZKLORLAMA REAKSİYONU SONUCU ELDE EDİLEN MONOKLOROASETİKASİT'İN SAFLAŞTIRILMASIBu çalışmada, dikloroasetik asit'in ( DCAA) monokloroasetik asit'e ( MCAA) seçimlihidrogenasyonu, pahalı metal bazlı değişik katalizörler kullanılarak incelenmiştir. Bütündenemelerde destek malzemesi olarak toz aktif karbon kullanılmıştır. Denemelerde kullanılanaktif karbon 100 mikronun altında bir ortalama partikül büyüklüğüne sahiptir ve katalizörlerempregnasyon methoduyla hazırlanmışlardır.Hazırlanan katalizörler daha sonra elektrik rezistans tipi ısıtıcılı bir fırında 300 ila 800Â° C temperatür aralığında azot baskısı altında kalsinasyona tabii tutulmuşlardır. Daha sonra130 ºC civarında indirgenen katalizörler reaksiyon ortamında denenmişlerdir.Denemeler emaye kaplı, mekanik salmastıra düzenekli bir karıştırmalı akışlı birreaktör kullanılarak 110-145 Â° C temperatürleri arasında ve 1-3 bar basınç aralığındayapılmıştır.Denemelerde hem monometalik ( Pd, Rh, Pt) hem de bimetalik Pd/ Rh, Pd/Pt, Rh /Ptkatalizörler kullanılmıştır. Katalizör içerisinde en yüksek reaksiyon hızını ve en yüksekseçimliliği ağırlıkça % 0.8 / 0.2 Pd /Rh içeren katalizör göstermiştir. Denenen bütünkatalizörler yüksek seçimlilik göstermişlerdir. ( % 98'den fazla)Yeni hazırlanmış ve kullanılmış katalizörlere ait azot adsorbsiyonu , X-Işını kırınımı (XRD) , Transmisyon elektron mikroskobu ( TEM) , temperatür programlı indirgeme ( TPR)ve partikül büyüklüğü ölçümleri yapılmıştır. Katalizör karakterizasyon sonuçları katalizörlerinreaksiyon ortamında kısmi olarak okside olduklarını ve reaksiyon boyunca kristal yapılarınıkaybetmediklerini göstermektedir.Bu kısmi okside olmuş yapılı katalizörün ( % 0.8 / 0.2 Pd /Rh içeren ) performansıincelendiğinde reaksiyon hızı yüzde 25'ten fazla artırdığı anlaşılmıştır.VI

Abstract:
ABSTRACTPURIFICATION OF MONOCHLOROACETIC ACID PRODUCED BYCHLORINATION OF ACETIC ACIDActivity of 1 wt % Pd, 1 wt % Rh and various Pd/Rh mixtures on activated carbon forhydrodechlorination of dichloroacetic acid ( DCAA) into monochloroacetic acid ( MCAA) inthe presence of MCAA was studied. During the experiments activated carbon with a grainsize < 100 microns was used as catalyst support. All the catalysts were prepared by incipientwetness method.Impregnated catalyts are then subjected to calcination at the different temperaturesbetween 300-800 ºC in an oven under nitrogen atmosphere. The prepared catalysts werethen reduced by hydrogen gas under atmospheric pressure at 130 ºC.Experiments were carried out in a mechanically sealed, continuous stirred tank reactorat temperatures between 110 - 145 Â° C and at pressures between 1- 3 bar (a).In experiments, both monometallic and bimetallic catalysts were tested. Monometalliccatalysts showed high activity and high selectivity ( more than 98 % ) but bimetallic catalystswith a Pd / Rh ratio of 4/ 1 had the highest activity and selectivity.Fresh and used catalyts were characterized by nitrogen adsorption , X-ray diffraction (XRD) , transmission electron microscopy (TEM) , temperature programmed reduction ( TPR)and particle size measurement. Characterization results indicate that catalysts under reactionconditions stay partially oxidized and there is no change in the crystallographic structure afterlong times-on-stream.The performans of the most active catalyst showed that this abundant partiallyoxidized phase improved the reaction rate by more than 25 %.VII