¿Cuáles son los pasos en la producción de formaldehído?
La mayoría de los compuestos orgánicos, ya sean simples o complejos, se pueden producir de varias maneras. Solo el más rentable de estos se puede utilizar para la producción comercial. La producción de formaldehído emplea uno de los dos métodos catalíticos que involucran metanol (CH 3 OH): oxidación leve o deshidrogenación. El catalizador utilizado puede ser una mezcla de molibdeno y óxido de hierro, o alternativamente, plata. Un catalizador de molibdeno requiere una temperatura de aproximadamente 480-750 ° F (250-400 ° C) para sostener la reacción, mientras que la plata requiere la temperatura mucho más alta de 1200 ° F (650 ° C).
Podría parecer que la producción de formaldehído utilizando un óxido fuerte constituiría una tercera opción. Sin embargo, esa ruta no es adecuada, ya que el aldehído deseado mismo estaría en peligro de someterse a oxidación, para formar un ácido carboxílico, en este caso, ácido fórmico (HCOOH). Una característica tanto oxidativa leve como los métodos de deshidrogenación comparten es la necesidad de continuar el calor para mantener los proces.s. Esto puede parecer que aumenta prohibitivamente el costo de fabricación de la producción de formaldehído. Sin embargo, ambos procesos son exotérmicos, lo que significa que cada reacción emite calor, haciéndolos autosuficientes.
El uso de un catalizador de molibdeno y óxido de hierro requiere pasar una mezcla de metanol y vapores mezclados con aire sobre el catalizador. Stoeciométricamente, o hablando en términos de cantidades de reactivos y productos químicos, la ecuación para esto es 2 ch 3 oh + o 2 → hcho + 2 h 2 o + Δ. La carta griega "Delta" significa calor. Aunque parte de este calor se usa para mantener el proceso de reacción, algunos de ellos pueden usarse para otros fines, como alimentar turbinas vegetales. Si bien la producción de formaldehído oxidativo se usa ocasionalmente, es menos común que el método de deshidrogenación.
Un catalizador común utilizado en el deshidrogEl proceso de la producción de formaldehído es plata, aunque la plata puede reaccionar, en parte, a través de la vía oxidativa. Como es el caso del catalizador oxidativo, el catalizador de óxido de molibdeno-hierro, los vapores de metanol se combinan con el aire y se pasan sobre el catalizador: el metal en sí existe en forma cristalina granular. Tanto el molibdeno como las reacciones de plata tienen lugar sobre una caldera de vapor. Los vapores resultantes, que contienen el producto de formaldehído más vapores de metanol sin reaccionar, se condensan y purifican. En el caso del proceso de deshidrogenación, el gas efluente restante incluye hidrógeno; El gas se quema para producir vapor, que alimenta la caldera.
La ecuación de reacción para el proceso de deshidrogenación es CH