مقدمه
فرمالدهید (Formaldehyde) یک ترکیب آلی ساده با فرمول شیمیایی H₂CO است. این ماده گازی شکل، بی رنگ و دارای بوی تند و زننده است. فرمالدهید به عنوان یک ماده نگهدارنده، ضدعفونی کننده و چسبنده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
امروزه تولید فرمالدئید بعنوان یک محصول شیمیایی پرمصرف در زمینه های مختلف صنعتی، پزشکی و کشاورزی مورد توجه است. تولید انبوه فرمالدئید با استفاده از فرایند صنعتی تبدیل کاتالیستی متانول به فرمالدئید بامیسر گردیده و طی دو فرایند انجام می گیرد. فرایند اول دهیدروژناسیون کاتالیستی متانول به فرمالدئید و فرایند دوم اکسیداسیون کاتالیستی متانول به فرمالدئید می باشند. فرایند صنعتی اکسیداسیون متانول به فرمالدئید بعلت سهولت طراحی پروسه صنعتی و کم هزینه بودن آن حائز اهمیت است.
ویژگی‌های فرمالدهید
- گاز بی‌رنگ و محلول در آب: فرمالدهید به راحتی در آب حل می‌شود و محلول آبی آن را فرمالین می‌نامند.
- بوی تند و زننده: بوی تند و مشخصی دارد که در غلظت‌های بالا تحریک کننده چشم‌ها، بینی و گلو است.
- سمی: فرمالدهید یک ماده سمی است و استنشاق طولانی‌مدت یا تماس مستقیم با آن می‌تواند باعث مشکلات سلامتی از جمله تحریک پوست و دستگاه تنفسی، آسم، آلرژی و حتی سرطان شود.
- واکنش‌پذیری بالا: فرمالدهید یک ماده بسیار واکنش‌پذیر است و به راحتی با سایر مواد شیمیایی ترکیب می‌شود.
کاربردهای فرمالدهید
- صنعت چوب: به عنوان چسب در تولید تخته‌های فیبر، تخته‌های سه لایه و سایر محصولات چوبی استفاده می‌شود.
- صنعت نساجی: برای مقاوم‌سازی پارچه‌ها در برابر چروک شدن و همچنین به عنوان ضدعفونی‌کننده استفاده می‌شود.
- صنعت کاغذ: برای تولید کاغذهای بدون بو و مقاوم در برابر چروک شدن استفاده می‌شود.
- صنعت پزشکی: به عنوان ضدعفونی‌کننده و ماده نگهدارنده در تولید واکسن‌ها و سایر محصولات پزشکی استفاده می‌شود.
- تولید رزین‌ها و پلاستیک‌ها: به عنوان ماده اولیه در تولید رزین‌های فنول فرمالدهید و سایر پلاستیک‌ها استفاده می‌شود.
خطرات فرمالدهید
- سلامت انسان: استنشاق طولانی‌مدت فرمالدهید می‌تواند باعث تحریک چشم‌ها، بینی و گلو، آسم، آلرژی و افزایش خطر ابتلا به سرطان شود. تماس مستقیم با پوست می‌تواند باعث سوختگی و حساسیت شود.
- محیط زیست: انتشار فرمالدهید در محیط زیست می‌تواند به آلودگی هوا و آب کمک کند و برای گیاهان و جانوران مضر باشد.
تولید فرمالدهید
فرایند فورموکس ( Formox process) فرآیندی شیمیایی برای تولید فرمالدهید در ابعاد صنعتی است که تحت مالکیت و امتیاز شرکت شیمیایی جانسون متی است. فرمالدهید به صورت صنعتی از اکسایش متانول در حضور کاتالیزور نقره یا مخلوطی از اکسید آهن به همراه مولیبدن و یا وانادیوم تولید می‌شود. در فرآیند فورموکس از اکسید آهن به همراه وانادیوم و/یا مولیبدن به عنوان کاتالیزور استفاده می‌شود. در این فرآیند اکسیژن و متانول در دمای ۳۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی گراد طی معادله زیر واکنش نشان می دهند:
- CH۳OH + ½ O۲ → H۲CO + H۲O
فرآیند بر مبنای کاتالیست نقره معمولاً در دماهای بالاتر از ۶۵۰ درجه سانتی گراد انجام می‌شود. در این روش دو واکنش شیمیایی به صورت همزمان موجب تولید فرمالدهید می‌شود. یکی از واکنش‌ها مانند روش قبل و دیگری شامل هیدروژن زدایی از متانول طبق معادله واکنش زیر است:
- CH۳OH → H۲CO + H۲
شبیه سازی برج تولید فرمالدهید از متانول در کامسول
در این پروژه برج تولید فرمالدهید از متانول در نرم افزار کامسول شبیه سازی شده است. شکل زیر پروفایل فشار درون برج را نشان می دهد.
جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.