ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટ એ એક મહત્વપૂર્ણ કાર્બનિક સંયોજન છે જેનો વ્યાપકપણે રાસાયણિક ઉદ્યોગ, દવા, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ થાય છે. આ લેખ ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને તૈયારી પદ્ધતિનો પરિચય કરાવશે.

૧, ડાયમિથાઈલ કાર્બોનેટની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: રાસાયણિક પદ્ધતિ અને ભૌતિક પદ્ધતિ.

૧) રાસાયણિક પદ્ધતિ

ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટનું રાસાયણિક સંશ્લેષણ પ્રતિક્રિયા સમીકરણ છે: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટ માટે મિથેનોલ કાચો માલ છે, અને કાર્બોનેટ ગેસ રિએક્ટન્ટ છે. પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયા માટે ઉત્પ્રેરકની જરૂર પડે છે.

સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ, કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ, કોપર ઓક્સાઇડ અને કાર્બોનેટ સહિત વિવિધ ઉત્પ્રેરક છે. કાર્બોનેટ એસ્ટર શ્રેષ્ઠ ઉત્પ્રેરક અસર ધરાવે છે, પરંતુ ઉત્પ્રેરકની પસંદગીમાં ખર્ચ અને પર્યાવરણ જેવા પરિબળોને પણ ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.

ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે મિથેનોલ શુદ્ધિકરણ, ઓક્સિજન ઓક્સિડેશન, ગરમી પ્રતિક્રિયા, વિભાજન/નિસ્યંદન વગેરે જેવા પગલાંનો સમાવેશ થાય છે. પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઉપજ અને શુદ્ધતા સુધારવા માટે તાપમાન, દબાણ અને પ્રતિક્રિયા સમય જેવા પરિમાણોનું કડક નિયંત્રણ જરૂરી છે.

2) શારીરિક પદ્ધતિ

ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટ ઉત્પન્ન કરવા માટે બે મુખ્ય ભૌતિક પદ્ધતિઓ છે: શોષણ પદ્ધતિ અને સંકોચન પદ્ધતિ.

શોષણ પદ્ધતિમાં શોષક તરીકે મિથેનોલનો ઉપયોગ થાય છે અને નીચા તાપમાને CO2 સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને ડાયમિથાઈલ કાર્બોનેટ ઉત્પન્ન થાય છે. શોષકનો ફરીથી ઉપયોગ કરી શકાય છે, અને પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતા કાર્બન ડાયોક્સાઇડને પણ રિસાયકલ કરી શકાય છે, પરંતુ પ્રતિક્રિયા દર ધીમો છે અને ઉર્જા વપરાશ વધારે છે.

કમ્પ્રેશન કાયદો CO2 ના ભૌતિક ગુણધર્મોનો ઉપયોગ ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ મિથેનોલના સંપર્કમાં આવવા માટે કરે છે, જેનાથી ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટની તૈયારી પ્રાપ્ત થાય છે. આ પદ્ધતિમાં ઝડપી પ્રતિક્રિયા દર છે, પરંતુ તેમાં ઉચ્ચ-શક્તિવાળા કમ્પ્રેશન સાધનોની જરૂર પડે છે અને તે ખર્ચાળ છે.

ઉપરોક્ત બે પદ્ધતિઓના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે, અને એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતો અને આર્થિક પરિબળોના આધારે પસંદ કરી શકાય છે.

2, ડાયમિથાઈલ કાર્બોનેટની તૈયારી પદ્ધતિ

ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટ તૈયાર કરવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓ છે, અને નીચે મુજબ બે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓ છે:

૧) મિથેનોલ પદ્ધતિ

ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટ તૈયાર કરવા માટે આ સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છે. ચોક્કસ કામગીરીના પગલાં નીચે મુજબ છે:

(1) મિથેનોલ અને પોટેશિયમ કાર્બોનેટ/સોડિયમ કાર્બોનેટ ઉમેરો, અને હલાવતા સમયે પ્રતિક્રિયા તાપમાન સુધી ગરમ કરો;

(2) ધીમે ધીમે CO2 ઉમેરો, હલાવતા રહો, અને પ્રતિક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી ઠંડુ કરો;

(૩) મિશ્રણને અલગ કરવા અને ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટ મેળવવા માટે સેપરેશન ફનલનો ઉપયોગ કરો.

એ નોંધવું જોઈએ કે ઉપજ અને શુદ્ધતા સુધારવા માટે પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયા દરમિયાન તાપમાન, દબાણ, પ્રતિક્રિયા સમય, તેમજ ઉત્પ્રેરકના પ્રકાર અને માત્રાને નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે.

2) ઓક્સિજન ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ

મિથેનોલ પદ્ધતિ ઉપરાંત, ઓક્સિજન ઓક્સિડેશન પદ્ધતિનો પણ સામાન્ય રીતે ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટ તૈયાર કરવા માટે ઉપયોગ થાય છે. આ પદ્ધતિ ચલાવવામાં સરળ છે અને સતત ઉત્પાદન પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

ચોક્કસ કામગીરીના પગલાં નીચે મુજબ છે:

(1) મિથેનોલ અને ઉત્પ્રેરક ઉમેરો, હલાવતા સમયે પ્રતિક્રિયા તાપમાને ગરમ કરો;

(2) પ્રતિક્રિયા પ્રણાલીમાં ઓક્સિજન ગેસ ઉમેરો અને હલાવતા રહો;

(૩) ડાયમિથાઈલ કાર્બોનેટ મેળવવા માટે પ્રક્રિયા મિશ્રણને અલગ કરો, નિસ્યંદિત કરો અને શુદ્ધ કરો.

એ નોંધવું જોઈએ કે ઓક્સિજન ઓક્સિડેશન પદ્ધતિમાં ઉપજ અને શુદ્ધતા સુધારવા માટે ઓક્સિજન ગેસના પુરવઠા દર અને પ્રતિક્રિયા તાપમાન, તેમજ પ્રતિક્રિયા ઘટકોના પ્રમાણ જેવા નિયંત્રણ પરિમાણોની જરૂર પડે છે.

આ લેખની રજૂઆત દ્વારા, આપણે ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને તૈયારી પદ્ધતિઓ વિશે જાણી શકીએ છીએ. પરમાણુ રચનાથી લઈને પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયા અને ઉત્પાદન પદ્ધતિના વિગતવાર વર્ણન સુધી, અમે એક વ્યાપક અને સચોટ જ્ઞાન પ્રણાલી પ્રદાન કરી છે. મને આશા છે કે આ લેખ વાચકોને આ ક્ષેત્રમાં શીખવા અને સંશોધન માટે પ્રેરણા આપી શકે છે.