Дибазол получение. Дибазол от чего помогает инструкция по применению, противопоказания

Дибазол (Dibazol) – лекарственный препарат из группы миотропных спазмолитиков.

В роли активного вещества в Дибазоле выступает Бендазол (Bendazol). Это вещество, производное Бензимидазола, представляет собой белый, бело-желтый или светло-серый кристаллический порошок. Хорошо растворяется в воде, но плохо растворяется в спирте. Химическая формула Бензимидазола: C 14 H 12 N 2 . Название: 2-(Фенилметил)-1H-бензимидазол.

Механизм действия

Основной, но далеко не единственный терапевтический эффект Бендазола – это его способность расслаблять гладкомышечные волокна. Причем Бенздазол расслабляет гладкие мышцы практически везде – в кровеносных сосудах, в ЖКТ, в мочеполовой системе.

Спазмолитический эффект Бендазола в значительной степени связан со способностью блокировать фосфодиэстеразу (ФДЭ) и способствовать накоплению циклического аденозинмонофосфата (цАМФ).

Сокращение мышцы, гладкой или скелетной, представляет собой сумму синхронных целенаправленных сокращений каждого мышечного волокна. В цитоплазме мышечных волокон присутствуют т.н. сократительные белки – актин и миозин, которые в процессе сокращения скользят друг относительно друга.

Одним из факторов, обеспечивающих данный процесс, являются ионы кальция. Следовательно, без кальция мышечное сокращение невозможно.

При этом мышца будет пребывать в расслабленном состоянии. ЦАМФ, образующийся из АТФ (аденозинтрифосфата) под действием фермента аденилатциклазы, связывает ионы кальция. Тем самым он снижает содержание кальция в цитоплазме мышечных волокон.

ФДЭ – разновидность ферментов, обеспечивающих протекание различных биохимических реакций, в т.ч. и расщепление цАМФ.

Игнгибирование ФДЭ Бендазолом приводит к повышению содержания цАМФ в клеточной цитоплазме миофибрилл, что, в свою очередь, сопровождается снижением уровня кальция и мышечным расслаблением, устранением мышечного спазма.

Расслабление гладких мышц периферических артерий сопровождается снижением общего периферического сопротивления (ОПС) сосудов и гипотензией – снижением артериального давления (АД).

Гипотензия автоматически приводит к снижению сердечного выброса. Ведь чем ниже давление в артериях, тем меньшую работу нужно затрачивать сердечной мышце, проталкивая кровь по сосудам.

Гипотензивный эффект Бендазола непродолжителен. Однако снижение сердечного выброса может негативно сказаться на состоянии пациентов, страдающих сердечной недостаточностью.

Расширение просвета артерий сопровождается улучшением кровоснабжения внутренних органов, в частности, головного мозга и почек. Это имеет большое клиническое значение при гипертонической болезни, нефросклерозе, атеросклерозе мозговых сосудов.

Однако применять Дибазол при черепно-мозговых травмах, в острой стадии мозгового инсульта, не стоит. Более того, это может привести к опасным последствиям из-за т.н. феномена обкрадывания.

Суть этого феномена заключается в том, что под действием спазмолитиков в большей степени расширяются сосуды в непораженных участках. А доставка кислорода с кровью в проблемные зоны еще больше ухудшается.

Наряду с цАМФ по сходному механизму накапливается и цГМФ (циклический гуанозинмонофосфат). Повышение содержания цГМФ не только усиливает гипотензию, но и укрепляет иммунитет.

Возрастает содержание Т и В-лимфоцитов, интерферона, иммуноглобулинов, интерлейкинов, и многих других звеньев клеточного и гуморального иммунитета. Поэтому Дибазол может быть полезен как профилактическое (но не лечебное средство) в сезон эпидемии вирусных простудных заболеваний.

Кроме того, под действием данного препарата усиливается синтез белковых соединений, эритроцитов, многих биологически активных веществ, активируется эндокринная система, улучшается взаимодействие ее структур: гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа-надпочечники-половые железы.

Этим обусловлены адаптогенные свойства Дибазола – улучшение переносимости стрессовых и физических нагрузок, повышение выживаемости организма в экстремальных условиях.

Улучшение обмена веществ (метаболизма), укрепление иммунитета, повышение устойчивости к внешним негативным факторам – все это в немалой степени обусловлено способностью Дибазола стимулировать синтез нуклеиновых кислот, ДНК и РНК. Молекулы этих кислот являются своего рода матрицей для синтеза органических соединений.

Дибазол позитивно влияет не только на функции головного мозга, но и спинного мозга, периферических нервов.

С его помощью улучшается передача импульсов в спинномозговых нейронах. Это благотворно сказывается на состоянии пациентов, перенесших полиомиелит. Кроме того, Дибазол эффективен при параличе лицевого нерва.

Гипотензивное действие препарата обусловлено влиянием не только на периферические, но и на центральные звенья регуляции АД. Одним из таких звеньев являются т.н. имидазолиновые рецепторы, расположенные в головном мозге, в различных органах и тканях.

Бендазол, будучи структурным аналогом Бензимидазола, имеет сродство к этим рецепторам. Связываясь с имидазолиновыми рецепторами, Бендазол угнетает симпатические влияния на сердце и на кровеносные сосуды.

Таким образом, Дибазол обладает гипотензивными, иммуностимулирующими, нейропротекторными и адаптогенными свойствами. Дибазол снижает и систолическое, и диастолическое АД. Но его гипотензивная сила невелика. А для того чтобы он проявил себя как иммуностимулятор и адаптоген, его следует применять в минимальных дозах в течение длительного периода времени.

История создания

Дибазол создавался в Советском Союзе еще в середине прошлого века. В его разработке и внедрении в клиническую практику принимали участие многие известные тогда ученые химики, фармакологи, физиологи, клиницисты.

Впервые данное вещество было отмечено в 1946 г. как наиболее активная в физиологическом плане соль Бензимидазола. В ходе проводившихся опытов на лабораторных животных была замечена способность нового вещества улучшать передачу нервных импульсов в спинном мозге.

Эта способность подтвердилась в ходе клинических испытаний, и препарат в начале 50-х г. был внедрен в клиническую практику для лечения заболеваний спинного мозга, в частности – полиомиелита. Буквально сразу же, в первые годы применения, были выявлены иммуномодулирующие и гипотензивные свойства дибазола.

Впоследствии этот препарат как мягкое гипотензивное лекарство применялся в течение многих десятков лет. Однако в конце прошлого века взгляды на лечение артериальной гипертензии были пересмотрены.

Миотропные спазмолитики признали неэффективными и бесполезными средствами, непригодными для долговременной стабилизации АД.

В настоящее время Дибазол для лечения артериальной гипертензии практически не применяется. Иногда его могут назначать в тех случаях, когда требуется быстро снизить умеренно повышенное АД.

Иммуностимулирующие и адаптогенные свойства препарата были незаслуженно забыты на долгие годы. В настоящее время Дибазол переживает второе рождение как средство для укрепления иммунитета, улучшения метаболизма и повышения выносливости. Но практические разработки по этому поводу пока еще не завершены.

Дибазол иногда называют лекарством для здоровых, тем самым стараясь подчеркнуть его ценность как профилактического средства. Согласно пока еще не подтвержденным данным регулярный прием Дибазола снижает риск развития злокачественных новообразований.

Технология синтеза

В основе синтеза Бендазола лежит взаимодействие 0-фенилендиамина с фенилуксусной кислотой. Эти вещества, взятые в равных количествах, нагреваются в соляной кислоте при атмосферном давлении с последующей кристаллизацией основания из соляной кислоты.

В изготовлении таблеток помимо активного вещества Бензимидазола используются: низкомолекулярный поливинилпирролидон, молочный сахар, тальк, кальция стеарат, крахмал картофельный.

Формы выпуска

• Таблетки 20 мг;
• Таблетки для детей 4 мг;
• Раствор для инъекций – ампулы 0,5% и 1% раствора в ампулах по 1, 2 и 5 мл.

Дибазол производится только российскими фармацевтическими компаниями. Зарубежных дженериков нет, и за рубежом он не применяется.

Дибазол включен в состав таких комбинированных препаратов как:

• Папазол – 30 мг Папаверина + 30 мг Дибазола;
• Андипал – 250 мг Анальгина + 20 мг Фенобарбитала + 20 мг Дибазола;
• Теодибаверин – 20 мг Папаверина + 20 мг Дибазола + 15 мг Теобромина;
• Цитовир 3 – 0,5 мг Тимогена натрия + 20 мг Дибазола + 50 мг Аскорбиновой кислоты.

Показания

• Различные состояния, сопровождающиеся артериальной гипертензией, в т.ч. и гипертоническая болезнь, гипертонические кризы;
• Спазм гладкой мускулатуры внутренних органов (кишечная, печеночная, почечная колика);
• Остаточные явления полиомиелита, паралич лицевого нерва, полиневриты;
• Профилактика вирусных инфекционных заболеваний;
• Повышение устойчивости организма к внешним неблагоприятным воздействиям.

Дозировки

При артериальной гипертензии таблетки принимаются внутрь по 20-50 мг 3-4 раза в день. Продолжительность курса обычно составляет 3-4 недели.

При неврологической патологии взрослые принимают внутрь 5 мг однократно ежедневно или через день. Курс предполагает 5-10 приемов таблеток. Затем через 3-4 недели курс повторяют. Последующие курсы проводят спустя 1-2 месяца.

Таблетки принимаются целиком, не разжевываются, запиваются водой за 2 часа до еды, или спустя 2 часа после. Доза у детей при неврологических заболеваниях рассчитывается в зависимости от возраста.

Инъекционный раствор вводится внутривенно или внутримышечно. При плановом лечении артериальной гипертензии вводится по 2-3 мл 2-3 раза в сутки. Для купирования кризовых состояний вводят 3-5 мл.

Фармакодинамика

При внутреннем приеме препарат быстро всасывается в ЖКТ. Гипотензивный эффект таблеток и внутримышечных инъекций развивается спустя 30-60 минут после приема, и продолжается 2-3 часа. Гипотензивный эффект внутривенных инъекций развивается спустя 15-20 минут, и продолжается 2-3 часа.

В печени Дибазол подвергается метаболическим превращениям путем метилирования и карбоксиэтилирования с образованием двух метаболитов. Преимущественно выводится почками, и в меньшей степени – через кишечник.

Побочные эффекты

• Сердечно-сосудистая система: гипотензия, ощущение сердцебиения, боль в груди, при продолжительном приеме – снижение сердечного выброса с соответствующими изменениями ЭКГ;
• ЦНС: головная боль, спутанное сознание;
• Органы дыхания: одышка, кашель, насморк;
• ЖКТ: тошнота, боль в животе;
• Кожа: аллергическая сыпь, зуд, покраснение, повышенная потливость.

Данные эффекты наблюдаются редко, и быстро проходят после отмены Дибазола.

Противопоказания

• Индивидуальная непереносимость Бендазола;
• Гипотензия, шоковые состояния;
• Тяжелая сердечная недостаточность;
• Судорожный синдром;
• Заболевания, протекающие со снижением мышечного тонуса;
• Сахарный диабет;
• Почечная недостаточность с нарушением азот выделительной функции почек
• Желудочные и кишечные кровотечения.

Препарат с осторожностью назначают пожилым пациентам. Не рекомендован прием Дибазола во время управления автотранспортом или работы со сложными потенциально опасными машинами и механизмами.

БОРИСОВСКИЙ ЗАВОД МЕДПРЕПАРАТОВ, ОАО (Республика Беларусь)

Активное вещество:

Код ATX:

Пищеварительный тракт и обмен веществ (A) > Препараты для лечения функциональных нарушений со стороны ЖКТ (A03) > Препараты, применяемые при нарушениях функции кишечника (A03A) > Другие препараты, применяемые при нарушениях функции кишечника (A03AX)

Клинико-фармакологическая группа:

Миотропный спазмолитик

Форма выпуска, состав и упаковка

Препарат отпускается по рецепту р-р д/инъекц. 10 мг/2 мл: амп. 10 шт.
Рег. №: РК-ЛС-5№004439 от 25.01.2007 — Аннулированное
Раствор для инъекций 0.5% 1 мл 1 амп.
бендазол 5 мг 10 мг
2 мл — ампулы (10) — упаковки ячейковые контурные (1) — пачки картонные.

Описание активных компонентов препарата ДИБАЗОЛ. Приведенная научная информация является обобщающей и не может быть использована для принятия решения о возможности применения конкретного лекарственного препарата.

Фармакологическое действие

Спазмолитическое средство миотропного действия, производное бензимидазола. Оказывает спазмолитическое действие на гладкие мышцы кровеносных сосудов и внутренних органов. Понижает АД за счет уменьшения сердечного выброса и расширения периферических сосудов. Гипотензивная активность бендазола весьма умеренна, а эффект непродолжителен.
Вызывает непродолжительное расширение мозговых сосудов.
Облегчает синаптическую передачу в спинном мозге.
Иммуностимулирующая активность связана с регуляцией соотношения концентраций цГМФ и цАМФ в иммунных клетках (повышает содержание цГМФ), что приводит к пролиферации зрелых сенсибилизированных T- и B-лимфоцитов, секреции ими факторов взаимного регулирования, кооперативной реакции и активации конечной эффекторной функции клеток.

Показания к применению

— Артериальная гипертензия, гипертонический криз.
— Спазмы гладкой мускулатуры внутренних органов (в т.ч. желудка, кишечника).
— Остаточные явления полиомиелита, периферического паралича лицевого нерва.

Режим дозирования

Купирование гипертонического криза — в/в или в/м 30-40 мг. Обострение течения артериальной гипертензии со значительным повышением АД — в/м по 20-30 мг 2-3 раза/сут, курс лечения 8-14 дней.
Внутрь — по 20-50 мг 2-3 раза/сут 3-4 недели.
При лечении нервных болезней — взрослым в дозе 5 мг 1 раз/сут или через день в течение 5-10 дней, через 3-4 недели курс лечения повторяют. В дальнейшем курсы проводят с перерывом 1-2 мес.
Для детей в зависимости от возраста доза составляет 1-5 мг 1 раз/сут.

Побочное действие

Возможно : аллергические реакции.
При длительном применении : ухудшение показателей ЭКГ в связи с уменьшением сердечного выброса.
При применении в высоких дозах : чувство жара, повышенное потоотделение, головокружение, тошнота, головная боль.

Противопоказания к применению

Повышенная чувствительность к бендазолу.

Применение у пожилых пациентов

Особые указания

С осторожностью применять у пациентов пожилого возраста.
Не рекомендуется применять для длительного лечения артериальной гипертензии, особенно у пациентов пожилого возраста.

Лекарственное взаимодействие

При одновременном применении с антигипертензивными средствами, диуретиками возможно усиление антигипертензивного действия.
Одновременный прием бендазола предупреждает обусловленное бета-адреноблокаторами увеличение ОПСС.
При одновременном применении фентоламин усиливает гипотензивное действие бендазола.

Брутто-формула

C 14 H 12 N 2

Фармакологическая группа вещества Бендазол

Нозологическая классификация (МКБ-10)

Код CAS

621-72-7

Характеристика вещества Бендазол

Белый или белый со слегка сероватым или желтоватым оттенком кристаллический гигроскопичный порошок горько-соленого вкуса. Трудно растворим в воде, легко — в спирте.

Фармакология

Фармакологическое действие - иммуностимулирующее, сосудорасширяющее, спазмолитическое, адаптогенное .

Непосредственно расслабляет гладкие мышцы кровеносных сосудов и внутренних органов (относится к спазмолитикам миотропного действия). Облегчает синаптическую передачу в спинном мозге. Иммуностимулирующая активность связана с регуляцией соотношения концентраций цГМФ и цАМФ в иммунных клетках (повышает содержание цГМФ), что приводит к пролиферации зрелых сенсибилизированных Т- и B-лимфоцитов, секреции ими факторов взаимного регулирования, кооперативной реакции и активации конечной эффекторной функции клеток. Обладает непродолжительным (2-3 ч) и умеренным гипотензивным эффектом, хорошо переносится. При лечении гипертонической болезни рекомендуется сочетать с другими препаратами, понижающими АД . Пациентам пожилого возраста не следует назначать длительно в качестве гипотензивного средства, т.к. вследствие уменьшения сердечного выброса возможно ухудшение показателей ЭКГ . Вызывает расширение (непродолжительное) мозговых сосудов и поэтому особенно показан при формах гипертонической болезни, обусловленных хронической гипоксией мозга из-за местных нарушений кровообращения (склероз церебральных артерий). Эффективен при периферическом параличе лицевого нерва и остаточных явлениях после перенесенного полиомиелита.

Применение вещества Бендазол

Спазмы кровеносных сосудов (в т.ч. коронароспазм, периферических артерий), обострение гипертонической болезни, гипертонический криз, спазмы гладких мышц внутренних органов (язвенная болезнь желудка, спазмы привратника и кишечника, почечная и печеночная колики). Заболевания нервной системы — остаточные явления полиомиелита, периферический паралич лицевого нерва, полиневрит.

Противопоказания

Гиперчувствительность.

Побочные действия вещества Бендазол

Аллергические реакции.

Взаимодействия с другими действующими веществами

Торговые названия

Название	Значение Индекса Вышковского ®

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРОИЗВОДСТВО ДИБАЗОЛА

Мощность 3 т/год

Введение

1. Аналитический обзор

2. Инженерные расчеты

2.1 Физико-химические свойства исходных реагентов и продуктов

2.2 Расчет материального баланса

2.3 Расчет теплового баланса

3. Технологическая часть

3.1 Описание технологического процесса

3.2 Выбор основного и вспомогательного оборудования

Выводы к проекту

Список использованных источников

Введение

В середине XX столетия во многих странах мира резко возросло число людей страдающих гипертонической болезнью, которая стала одной из «болезней века». Значительно вырос спрос на лекарства, понижающие артериальное давление. Но выбор таких средств был очень ограничен, по существу сводился к двум - трем препаратам. Самым эффективным из них считался папаверин, содержащийся в опии - млечном соке снотворного мака. Это лекарство производилось в ограниченном количестве из растительного сырья, и было весьма дорогим. К тому же далеко не во всех странах климат подходил для разведения снотворного мака, поэтому приходилось закупать папаверин за границей. Эти обстоятельства и заставили ученых приступить к поискам синтетических аналогов препарата.

В 1948 г. ленинградские химики Б.А. Порай-Кошиц, А.С. Эфрос, О.Ф. Гинзбург синтезировали такое соединение; сначала его сокращенно называли ББИ, а потом переименовали в дибазол. Оказалось, что новый препарат расширяет сосуды не хуже папаверина и к тому же менее токсичен.

Оказывает сосудорасширяющее, спазмолитическое и гипотензивное действие.

Дибазол применяют при спазмах гладких мышц внутренних органов (язвенная болезнь желудка, спазмы привратника и кишечника и т.п.), при бронхиальной астме (для предупреждения приступов стенокардии), но особенно эффективен дибазол при снятии спазмов кровеносных сосудов (обострение гипертонической болезни, гипертонические кризы).

Также дибазол оказывает стимулирующее влияние на функции спинного мозга (улучшает проведение нервных импульсов). Поэтому он помогает бороться с некоторыми формами параличей, развивающихся после перенесенного полиомиелита, облегчает страдания больных при невралгиях и невритах.

Еще одна область применения дибазола - профилактика и лечение травматического шока, т.к. препарат повышает устойчивость организма к самым различным неблагоприятным воздействиям. Дибазол понижает чувствительность организма и к действию различных ядов, а также ослабляет развитие инфекционного воспаления. Особенно заметно его защитные свойства проявляются при профилактическом лечении.

Также препарат обладает умеренной иммуностимулирующей активностью. Дибазол можно использовать для профилактики гриппа и сезонных катаров верхних дыхательных путей.

Назначают дибазол внутривенно, внутримышечно и внутрь.

Формы выпуска: таблетки по 0,02; 0,002; 0,003 и 0,004 г; 0,5% или 1% раствор в ампулах по 1; 2 и 5 мл. Дибазол входит также в состав ряда комбинированных таблеток: "Папазол" (см. Папаверин), "Амазол" (см. Амидопирин), "Андипал" (см. Анальгин), "Теодибаверин" (см. Теобромин). Имеются также готовые таблетки, содержащие дибазола и фенобарбитала по 0,025 г; дибазола 0,03 г, теобромина 0,25 г и платифиллина гидротартрата 0,003 г. Выпускавшиеся ранее таблетки "Дивенал" исключены из номенклатуры. Также дибазол входит в состав противовирусных и иммуностимулирующих препаратов, например "Цитовир~3".

1 . Аналитический обзор

дибазол медицинский химический реагент

Основание дибазола (2-бензилбензимидазол) из о-фенилендиаминов или замещенных о-фенилендиаминов и кислот или их производных .

1) Из ацилпроизводных о-фенилендиаминов или ацилпроизводных о-нитроаминов. Ладенбург первый отметил, что моноацильные производные о-фенилендиамина при простом нагревании легко переходят в соответствующие бензимидазолы. Эти превращения происходят при температуре несколько более высокой, чем температура плавления исходного соединения. Поскольку моноацильные производные легкодоступны, этот метод является удобным для синтеза бензимидазолов. Для предотвращения окисления моноацильное производное целесообразно нагревать в атмосфере азота. В этих условиях вещество получается с хорошим выходом и легко очищается. Бензимидазолы можно получить и из диацильных производных о-фенилендиамина, однако, в этом случае реакция проходит при более высокой температуре. Высокая температура способствует побочным реакциям, что снижает выход основного продукта.

Бис-фенилацетильное производное образует соответствующий 2-бензилбензимидазол при нагревании до 140°C с соляной кислотой:

Если о-диаминосоединения труднодоступны, то целесообразно использовать в качестве исходных веществ более доступные ацильные производные соответствующих 1-амино-2-нитросоединений. Последние при восстановлении металлами и кислотами, образуют соответствующие бензимидазолы. Промежуточный амин можно выделить восстановлением нитросоединения в присутствии платины или палладия. Эти амины переходят в бензимидазолы при нагревании или кипячении с разбавленной соляной кислотой.

2) Из о-фенилендиаминов и альдегидов либо кетонов.

2-бензилбенимидазол получают при нагревании до 200 - 250°C в атмосфере азота о-фенилендиамина и метилбензилкетона:

Но одновременно протекает побочная реакция с образованием 2-метилбензимидазола.

3) Из о-фенилендиаминов и кислот.

2-бензилбензимидазол может быть получен конденсацией четырехатомного фрагмента о-фенилендиамина с одноуглеродным фрагментом фенилуксусной кислоты при нагревании до 150 - 160°C, в присутствии 20% соляной кислоты:

Видоизмененный метод Филипса состоит в кипячении о-фенилендиамина и одноосновной кислоты в 4Н соляной кислоте. Затем бензимидазол осаждают при нейтрализации раствора водным аммиаком.

4) Из о-фенилендиаминов и производных кислот.

Этот метод, хотя и рассматривается отдельно, представляет лишь видоизменение предыдущих методов. Данную реакцию можно рассматривать как аммонолиз производных кислот (хлорангидридов, ангидридов, эфиров, амидов, амидинов и нитрилов), причем диамин функционирует в качестве аммонолизирующего агента, а производные кислоты в качестве карбонильной компоненты.

Дибазол получают взаимодействием о-фенилендиамина с фенилацетамидом или цианистым бензилом с последующим солеобразованием и перекристаллизацией из водного раствора с осветлением углем :

Синтез дибазола был осуществлен также сплавлением о-фенилендиамина и фенилуксусной кислоты с последующим переводом основания в гидрохлорид. Смесь о-фенилендиамина и фенилуксусной кислоты в эквимолекулярных количествах нагревают до 140°C, при этом смесь расплавляется. Реакционную массу нагревают при перемешивании 3 часа с постепенным повышением температуры до 200°C. Массу охлаждают до 110°C. Затем приливают воду и соляную кислоту. Смесь нагревают до полного растворения плава в течение 1 часа. Из водного раствора при перемешивании и охлаждении до 20°C выпадает (выход 79,3%), который для получения фармакопейного продукта трижды перекристаллизовывают из воды. С целью уменьшить потери продукта для первой и второй кристаллизации используют маточные растворы от предыдущих кристаллизаций с добавлением угля и для первой кристаллизации - раствора двухромовокислого калия, а также соляной кислоты. Выход составляет 74,4% от теоретического.

2 . Инженерные расчеты

2.1 Физико-химические свойства исходных реагентов и продуктов

О-фенилендиамин.

Синоним: 1,2-диаминобензол.

Внешний вид: белые чешуйки (технический о-фенилендиамин в виде хлопьев имеет желто-коричневый цвет и может темнеть при хранении). Брутто-формула (система Хилла): C 6 H 8 N 2 . Формула в виде текста: C6H4(NH2)2. Молекулярная масса (в а.е.м.): 108,1. Температура плавления (в °C): 104,0. Температура кипения: 252,0°C. Плотность: 1,031 (160°C, г/см 3).

Области применения: химикаты для сельского хозяйства, красители, замедлители коррозии, химические полупродукты.

Фенилуксусная кислота.

Синоним: б-толуиловая кислота.

Внешний вид: блестящие иглы с запахом меда. Брутто-формула (система Хилла): C 8 H 8 O 2 . Формула в виде текста: C6H5CH2COOH. Молекулярная масса (в а.е.м.): 136,2. Температура плавления (в °C): 76,9°C. Температура кипения: 266,5°C. Растворима в диэтиловом эфире, хлороформе, этаноле, не растворима в воде. Плотность: 1,228 (20°C, относительно воды при 4°C). Показатель преломления: 1,454 (20°C).

Применение: фенилуксусная кислота и ее эфиры применяют при составлении парфюмерных композиций и пищевых эссенций. Фенилуксусная кислота - исходный продукт для синтеза фенамина; используется в синтезе бензилпенициллина (вводят в качестве предшественника в питательную среду при культивировании плесени Penicillium chrisogenum или P. notatum), а также в синтезе фенантрена.

Вода .

Внешний вид: бесцветная жидкость. Брутто-формула (система Хилла): H 2 О. Молекулярная масса (в а.е.м.): 18,0. Температура замерзания (в °C): 0. Температура кипения (в °C): 100. Является хорошим растворителем, хорошо смешивается с различными жидкостями. Плотность: 0,998 (20°C, г/см3). Стандартная мольная теплоемкость C p (298 К, Дж/моль·K): 4,19. Динамический коэффициент вязкости (20°C, мПа с): 1. Коэффициент теплопроводности (20°C, Вт/(м К)): 0,599.

Соляная кислота.

Внешний вид: бесцветная жидкость с неприятным запахом. Брутто-формула (система Хилла): HCl. Молекулярная масса (в а.е.м.): 36,5.

Гидрохлорид 2-бензилбензимидазола.

Международное название: бендазол.

Синонимы: Дибазол, дибазол - Акос, дибазол - УБФ, глиофен.

Бесцветные кристаллы горько - соленого вкуса. Молекулярная масса (в а.е.м.): 244,7. Температура плавления (в °C): 182 - 186. Плохо растворим в воде, ацетоне и хлороформе, легко - в этаноле. Гигроскопичен. По химическому строению дибазол относится к производным бензимидазола.

2.2 Расчет материального баланса

Поскольку процесс производства дибазола является периодическим необходимо составить баланс времени работы аппарата, по которому определяются размеры аппарата для достижения заданной суточной производительности (а так же, в случае необходимости нескольких аппаратов, их число). Для этого проведем следующие расчеты .

Определим суточную производительность отделения:

где Q - годовая мощность;

m - число рабочих дней в году.

Примем, что аппарат для производства гидрохлорида 2-бензилбензимидазола будет работать 15 суток год, т.е. m = 15.

W сут = 3000 / 15 = 200,00 ч

Рассчитаем период работы аппарата (цикл) как сумму продолжительностей отдельных операций.

Таблица 1. - Продолжительность операций

Наименование операции	Продолжительность операции
Прибавление воды, мин
Прибавление соляной кислоты, мин
Нагревание при перемешивании, Время реакции, ч
Охлаждение реакционной массы, ч
Выгрузка, мин
Итого, фпер. ч

Найдем число периодов в сутки:

в = 24 / 8,5 = 2,82

Зададим производительность одного аппарата за период W a = 75 кг.

Найдем суточную производительность аппарата:

W сут.а. = в W a = 2,82 75 = 211,50 кг.

Рассчитаем необходимое число аппаратов для заданной производительности:

n = W сут / W сут а = 200 / 211,5 = 0,945

Округлим n до целого числа, n = 1

1. Материальный баланс стадии гидрохлорирования 2-бензилбензимидазола.

Реакция получения гидрохлорида 2-бензилбензимидазола:

C 14 H 12 N 2 + HCl > C 14 H 12 N 2 HCl

208,2 36,5 244,7

Количество соляной кислоты:

По методике для получения 4,04 кг гидрохлорида 2-бензилбензимидазола требуется 5,6 л (5,6 кг) воды (растворитель).

Найдем необходимое количество растворителя для производительности 75 кг гидрохлорида 2-бензилбензимидазола по пропорции.

Количество воды:

Эти количества получены при условии стопроцентного выхода. Поскольку по методике выход 59,0% (79,3% по данной стадии и 74,4% по последующей стадии кристаллизации) от теоретического, пересчитаем количества реагентов.

Количество 2-бензилбензимидазола чистого:

Количество соляной кислоты:

Количество непрореагировавшего 2-бензилбензимидазола:

108,15 - 63,81 = 44,34 кг

Количество непрореагировавшей соляной кислоты:

18,97 - 11,19 = 7,78 кг

2. Материальный баланс стадии образования 2-бензилбензимидазола.

Реакция получения 2-бензилбензимидазола:

108,1 136,1 208,2 2 18,0

Количество примесей в о-фенилендиамине: 57,01 - 56,15 = 0,86 кг .

В том числе м-фенилендимин + п-фенилендиамин: 0,86 0,67 = 0,58 кг .

вода: 0,86 0,33 = 0,28 кг .

Количество фенилуксусной кислоты чистой:

Количество примесей в фенилуксусной кислоте: 72,14 - 70,70 = 1,44 кг .

Количество образовавшейся воды:

Эти количества получены при условии стопроцентного выхода. Поскольку по методике выход 83,0% от теоретического, пересчитаем количества реагентов.

Количество о-фенилендиамина чистого:

Количество о-фенилендиамина с учетом примесей (1,5%):

Количество примесей в о-фенилендиамине: 68,68 - 67,65 = 1,03 кг .

В том числе м-фенилендимин + п-фенилендиамин: 1,03 0,67 = 0,69 кг .

вода: 1,03 0,33 = 0,34 кг .

Количество фенилуксусной кислоты чистой

Количество фенилуксусной кислоты с учетом примесей (2%):

Количество примесей в фенилуксусной кислоте: 86,92 - 85,18 = 1,74 кг .

Рассчитаем количество реагентов, не вступивших в реакцию.

Количество непрореагировавшего о-фенилендиамина:

67,65 - 56,15 = 11,5 кг

Количество непрореагировавшей фенилуксусной кислоты:

85,18 - 70,70 = 14,48 кг .

Полученные результаты сведем в таблицу.

Таблица 2. - Результаты материального баланса

О-фенилендиамин, 99,85%,			О-фенилендиамин непрореагировавший
Чистый о-фенилендиамин
Примеси			Примеси М-фенилендиамин + п-фенилендиамин
Фенилуксусная кислота, 98%,			Фенилуксусная кислота непрореагировавшая
Чистая фенилуксусная кислота
Примеси			Примеси
Соляная кислота			Соляная кислота непрореагировавшая
			2-бензилбенимидазол непрореагировавший
			Гидрохлорид 2-бензилбензимидазола

Абсолютная погрешность:

Следовательно, абсолютная погрешность расчетов материального баланса также равна нулю.

Величина реакционного объема рассчитывается по формуле:

где W - объем реакционной смеси (W = УG расх + G ратв-ля), кг;

с - плотность реакционной смеси (принимаем минимальную по всему процессу), кг/м 3 ;

ц - коэффициент заполнения (ц = 0,6 для аппаратов с мешалками).

Таким образом, получим:

V = (174,57 + 103,96) / (1003 0,6) = 0,46 м 3 .

Выберем объем аппарата по объему реакционной смеси.

Таким образом, по расчетам материального баланса для данного процесса подходит вертикальный аппарат объемом 0,63 м 3 с эллиптическим днищем, эллиптической разъемной крышкой, рубашкой и лопастной мешалкой. Диаметр аппарата 0,9 м, высота - 2,77 м. Поверхность теплообмена 2,9 м 2 .

2.3 Расчет теплового баланса

Цель теплового расчета - определение требуемой поверхности теплообмена проектируемого аппарата. Расчет поверхности теплообмена основан на совместном решении уравнений теплового баланса и теплопередачи.

В уравнение теплового баланса включаются теплосодержания теплоносителя, реагентов и продуктов (при начальной и конечной температурах соответственно) и потери теплового потока в окружающую среду. В теплообменных аппаратах, снабженных рубашкой, тепловые потери не превышают 3-5% полезно используемой теплоты. Поэтому в расчетах ими можно пренебречь. Если в процессе теплообмена протекают химические реакции, сопровождаемые тепловым эффектом, то в тепловом балансе теплота, выделяющаяся при физическом и химическом превращении.

Для дальнейшего расчета теплового баланса потребуются значения удельных теплоемкостей исходных и конечных веществ. Рассчитаем эти значения через величины мольных теплоемкостей и молярную массу. Значения мольных теплоемкостей рассчитаем по аддитивной формуле. Полученные данные сведем таблицу.

Таблица 3. - Теплоемкость исходных и конечных веществ

Вещество	Мольная теплоемкость, Дж/(моль К)	Молярная масса, г/моль	Удельная теплоемкость, кДж/(кг К)
О-фенилендиамин (тв.)
О-фенилендиамин (ж.)
Фенилуксусная кислота (тв.)
Фенилуксусная кислота (ж.)
Соляная кислота
2-бензилбензимидазол
Гидрохлорид 2-бензилбензимидазола

Мольные теплоемкости были рассчитаны по следующей формуле :

где с i - атомная теплоемкость, Дж/(г-а К);

n i - число атомов данного вида, г-а/моль.

с офд,тв = 7,53 6 + 9,62 8 + 11,3 2 = 144,72 Дж/(моль К);

с офд,ж = 11,72 6 + 17,99 8 = 214,24 Дж/(моль К);

с фук,тв = 7,53 8 + 9,62 8 + 16,74 2 = 170,68 Дж/(моль К);

с фук,ж = 11,72 8 + 17,99 8 + 25,1 2 = 287,88 Дж/(моль К);

с бби = 7,53 14 + 9,62 12 + 11,3 2 = 243,46 Дж/(моль К);

с гбби = 7,53 14 + 9,62 13 + 11,3 2 + 26,50 = 279,58 Дж/(моль К).

Процесс теплообмена в аппарате состоит из четырех последующих стадий:

1) нагревание реагентов до 200°C дифенилметаном;

2) охлаждение реакционной массы до 110°C;

3) нагревание реагентов до 96°C дифенилметаном;

Рассмотрим процесс нагревания реагентов.

Уравнение теплового баланса :

Таким образом, количество тепла, отданного дифенилметаном, равно разнице теплосодержаний на конечной и начальной стадии за вычетом теплового эффекта химического процесса, т.е.:

К);

Примем, что начальная температура реагентов 20°C и рассчитаем величину Q 1 для каждого компонента:

Q 1,ОФД = 68,68 1,34 293 = 26965,14 кДж;

Q 1,ФУК = 86,92 1,25 293 = 31834,45 кДж;

Таким образом,

Q 1 = 26965,14 + 31834,45 = 58799,59 кДж.

Рассчитаем величину Q 4 компонента:

Q 4,ОФД = 12,53 1,98 473 = 11734,85 кДж;

Q 4,ФУК = 16,22 2,11 473 = 16188,05 кДж;

Q 4,ББИ = 180,15 1,17 473 = 99696,81 кДж;

Q 4,Н 2О = 18,70 4,23 473 = 37414,77 кДж;

Таким образом,

Q 4 = 11734,85 + 16188,05 + 99696,81 + 37414,77 = 165034,48 кДж.

Тепловой эффект химического процесса находится по формуле :

где Q Р - тепловой эффект реакции, кДж;

Q Ф-Х.П - тепловой эффект физико-химического превращения, кДж.

Тепловой эффект реакции рассчитывается по формуле :

М - молярная масса, г/моль;

q P - удельный тепловой эффект реакции (q P = - ДH Р), кДж/моль.

Так как значения ДH Р для 2-бензилбензимидазола в справочной литературе нет, то рассчитаем эту величину через теплоты образования по закону Гесса :

разрыва образования

ДН Р = (3 339 + 2 1076,5) - (2 743 + 3 429,99) = 3170 - 2775,97 = 394,03 кДж/моль.

q P = - 394,03 кДж/моль.

Следовательно:

Q P = 108,15 1000 / 208,2 (- 394,03) = - 204678,85 кДж.

Тепловой эффект физико-химического превращения рассчитывается по формуле :

где G - количество компонента, кг;

М - молярная масса, г/моль;

q - удельный тепловой эффект физико-химического превращения, кДж/моль.

C 6 H 4 (NH 2) 2 + C 6 H 5 CH 2 COOH = C 14 H 12 N 2 + 2H 2 O

q = q H 2 O + Ѕ q C 14 H 12 N 2 - Ѕ q C 6 H 4(NH 2)2 - Ѕ q C 6 H 5 CH 2 COOH

Физико-химические превращения претерпевают вода (кипение), о-фенилендиамин (плавление) и фенилуксусная кислота (плавление).

Для начала рассчитаем теплоты испарения веществ, для этого используем правило Нернста :

где q исп - теплота испарения, Дж/моль;

Т кип - температура кипения жидкости, К.

q исп,ОФД = 4,19 525 (9,5 lg525 + 0,007 525) = 64,93 кДж/моль;

q исп,ФУК = 4,19 540 (9,5 lg540 + 0,007 540) = 67,29 кДж/моль;

Между температурой плавления Т пл и температурой кипения Т кип существует зависимость :

Т пл / Т кип = К,

где К - постоянная, равная 0,58 для органических соединений.

Таким образом,

q исп / q пл = 22 Т кип / 10 Т пл = 22 Т кип / 10 0,58 Т кип = 3,8

или q пл = 0,26 q исп

q пл,ОФД = 0,26 64,93 = 16,88 кДж/моль;

q пл,ФУК = 0,26 67,29 = 17,50 кДж/моль.

Соответственно:

Q Ф-Х.П,ОФД = 68,68 1000 / 108,1 16,88 = 10724,50 кДж;

Q Ф-Х.П,ФУК = 86,92 1000 / 136,2 17,50 = 11168,14 кДж;

Q Ф-Х.П,Н2О = 18,70 1000 / 108,1 40,66 = 42241,22 кДж.

Q Ф-Х.П = 42241,22 - Ѕ 10724,50 - Ѕ 11168,14 = 31294,90 кДж.

Таким образом,

Q 3 = - 204679,85 + 31294,90 = - 173384,95 кДж.

И соответственно получим:

Q отд = 165033,98 - (58799,59 + (- 173384,95)) = 279619,34 кДж.

Уравнение теплопередачи для периодического процесса :

К);

Примем начальную температуру дифенилметана равной 250°C, конечную - 230°C и рассчитаем среднюю разность температур по следующей формуле :

Коэффициент теплопередачи рассчитывают по следующей формуле :

где б см, б ДФ М - коэффициенты теплоотдачи для реакционной смеси и греющего теплоносителя - дифенилметана, Вт/(м 2 К);

К).

Для дальнейшего расчета требуются значения величин плотности, коэффициента теплопроводности и динамической вязкости реакционной смеси при средней температуре жидкости в аппарате и при температуре стенки. Температуру стенки примем равной 210°C, а среднюю температуру реакционной смеси в аппарате - 140°C. Таким образом средняя температура 0,5 (t ср.см + t ст) = 0,5 (210 + 140) = 175°C.

Плотность жидкости в зависимости от температуры выражается формулой :

где с 20 - плотность жидкости при температуре 20°C, г/см 3 ;

в t - температурная поправка на 1 о С, г/см 3 °C;

t - температура, °C.

Так как при 20°C о-фенилендиамин кристаллическое вещество и в жидкость переходит при Т кип =104°C, а в справочной литературе имеется плотность жидкого о-фенилендиамина при 160°C, следовательно получим:

с ОФД,140 = с 160 + в t (160 - t) = 1,031 + 0,000663 (160 - 140) = 1,044 г/см 3 ;

с ОФД,175 = с 160 - в t (175 - 160) = 1,022 г/см 3 ;

с ОФД,210 = с 160 - в t (t - 160) = 1,031 - 0,000663 (210 - 160) = 1,001 г/см 3 ;

Значения плотности фенилуксусной кислоты в жидком виде в справочной литературе нет, поэтому эту величину мы рассчитаем по формуле Эйкмана :

где n D - показатель преломления жидкости.

с ФУК = (1,454 2 - 1) / 0,6 (1,454 + 0,4) = 1,002 г/см 3

Значения плотности для воды при различных температурах находятся методом интерполяции по таблице XXXIX ;

с Н2О, 140 = 0,986 г/см 3 ;

с Р2О, 175 = 0,992 г/см 3 ;

с Р20, 210 = 0,997 г/см 3 ;

Плотность реакционной смеси будем вычислять по формуле расчета плотности для суспензий :

где х - массовая доля твердой фазы в суспензии;

с тв, с ж - плотности твердой и жидкой фаз, г/см 3

Соответственно:

1/с см, 140 = 0,695 / 1,031 + 0,081 / 1,044 + 0,104 / 1,002 + 0,120 / 0,926 = 0,986;

1/с см, 175 = 0,695 / 1,031 + 0,081 / 1,022 + 0,104 / 1,002 + 0,120 / 0,892 = 0,992;

1/с см, 210 = 0,695 / 1,031 + 0,081 / 1,001 + 0,104 / 1,002 + 0,120 / 0,867 = 0,997.

Таким образом,

с см, 140 = 1,014 г/см 3 ;

с см, 175 = 1,008 г/см 3 ;

с см, 210 = 1,003 г/см 3 ;

Для приближенного вычисления вязкости жидкостей можно применить зависимость по Саудерсу :

где с ж - плотность жидкости, г/см 3 ;

М - молярная масса, г/моль;

J - постоянная вязкости (она определяется аддитивно путем суммирования составляющих).

J ОФД = 6(С) + 8(Н) + 2(N) + 3(двойные связи) + 1(6-членное кольцо) + 2(боковые группы) + 1(орто-положение) = 6 50,2 + 6 50,2 + 2 37,0 + 3 (- 15,5) - 21 + 2 (- 9) + 3 = 314,3

J ФУК = 6(С) + 5(Н) + 3(двойные связи) + 1(6-членное кольцо) + 1(СООН) + + 1(- СН2 -) = 6 50,2 + 6 50,2 + 3 (- 15,5) - 21 + 104,4 + 55,6 = 407,2

Для о-фенилендиамина:

при температуре 140 о С:

J/M с ж - 2,9 = 314,3 / 108,1 1,044 - 2,9 = 0,1354

при температуре 175 о С:

J/M с ж - 2,9 = 314,3 / 108,1 1,022 - 2,9 = 0,0715

при температуре 210 о С:

J/M с ж - 2,9 = 314,3 / 108,1 1,001 - 2,9 = 0,0104

По номограмме :

Для фенилуксусной кислоты:

J/M с ж - 2,9 = 407,2 / 136,2 1,002 - 2,9 = 0,0957

По номограмме :

Значения коэффициентов динамической вязкости для воды при различных температурах находятся методом интерполяции по таблице XXXIX ;

м Н2О,140 = 0,196 мПа с; м Н2О,175 = 0,169 мПа с

м Н2О,210 = 0, 131 мПа с

Вязкость смеси жидкостей находится по формуле :

где м см.ж, м 1 , …, м n - динамические коэффициенты вязкости смеси жидкостей и ее компонентов, мПа с;

х 1 , …, х n - мольные доли компонентов в смеси.

Соответственно:

м см.ж,140 = 2,275 0,085 1,775 0,085 0,196 0,830 = 0,291 мПа с

м см.ж,175 = 1,520 0,085 1,775 0,085 0,169 0,830 = 0,249 мПа с

м см.ж,210 = 1,055 0,085 1,775 0,085 0,131 0,830 = 0,195 мПа с

Динамический коэффициент вязкости суспензии (по Эйнштейну) рассчитывается по формуле :

где м ж - динамический коэффициент вязкости жидкости (дисперсионной среды), мПа с;

ц - объемная доля твердой (дисперсной) фазы.

Таким образом,

м см,140 = 0,291 (1 + 2,5 0,70) = 0,800 мПа с

м см,175 = 0,249 (1 + 2,5 0,70) = 0,685 мПа с

м см,210 = 0,195 (1 + 2,5 0,70) = 0,536 мПа с

Удельная теплоемкость смесей жидкостей, эмульсий и суспензий рассчитывается по формуле :

где с 1 , с 2, …, с n - удельные теплоемкости компонентов, кДж/(кг К);

х 1 , х 2 , …, х n - массовые доли компонентов.

с = 1,17 0,695 + 1,98 0,081 + 2,11 0,104 + 4,23 0,120 = 1,701 кДж/(кг К)

Для вычисления коэффициентов теплопроводностей жидкостей используем уравнение Предводителева и Варгафтика :

где л - коэффициент теплопроводности жидкости, Вт/(м К);

с - удельная теплоемкость жидкости, Дж/(кг К);

с - плотность жидкости, кг/м 3 ;

М - мольная масса жидкости, кг/кмоль;

А - коэффициент, зависящий от степени ассоциации жидкости (для неассоциированных жидкостей А = 4,22 10 -8), м 3 кмоль -1/3 с -1 .

Для о-фенилендиамина:

при температуре 140 о С:

л ОФД,140 = 4,22 10 -8 1980 1044 3 v 1044 / 108,1 = 0,186 Вт/(м К)

при температуре 175 о С:

л ОФД,175 = 4,22 10 -8 1980 1022 3 v 1022 / 108,1 = 0,181 Вт/(м К)

при температуре 210 о С:

л ОФД,210 = 4,22 10 -8 1980 1001 3 v 1001 / 108,1 = 0,176 Вт/(м К)

Для фенилуксусной кислоты:

л ФУК = 4,22 10 -8 2110 1002 3 v 1002 / 136,2 = 0,174 Вт/(м К)

Значения коэффициентов теплопроводности для воды при различных температурах находятся методом интерполяции по таблице XXXIX ;

л Н2О,140 = 0,685 Вт/(м К)

л Н2О,175 = 0,677 Вт/(м К)

л Н2О,210 = 0,663 Вт/(м К)

Для смеси жидкостей коэффициент теплопроводности находится по аддитивной формуле :

где л 1 , л 2, …, л n - коэффициенты теплопроводности отдельных жидкостей, Вт/(м К);

х 1 , х 2 , …, х n - мольные доли отдельных жидкостей.

Соответственно:

л см.ж,140 = 0,186 0,085 + 0,174 0,085 + 0,685 0,830 = 0,599 Вт/(м К)

л см.ж,175 = 0,181 0,085 + 0,174 0,085 + 0,677 0,830 = 0,592 Вт/(м К)

л см.ж,210 = 0,176 0,085 + 0,174 0,085 + 0,663 0,830 = 0,580 Вт/(м К)

Для расчета коэффициента теплопроводности суспензий воспользуемся правилом для оценки среднего приближенного значения л см ~ 90% от коэффициента теплопроводности жидкой фазы :

Таким образом,

л см,140 = 0,9 0,599 = 0,539 Вт/(м К)

л см,175 = 0,9 0,592 = 0,534 Вт/(м К)

л см,210 = 0,9 0,580 = 0,522 Вт/(м К)

D - диаметр аппарата, м;

n - частота вращения мешалки, об/с;

d м - диаметр окружности, ометаемой мешалкой, м;

м ст - динамический коэффициент вязкости реакционной смеси при температуре стенки (210°C), Па с;

м - динамический коэффициент вязкости реакционной смеси при средней температуре (175°C), Па с.

Для аппаратов с рубашками С = 0,36; m = 0,67.

Значение остальных физических констант реакционной смеси взяты при средней температуре жидкости в аппарате (140°C).

и Вт/(м 2 К).

Вт/(м 2 К),

Вт/(м 2 К).

Количество тепла, принятого дифенилметаном, равно количеству тепла, отданному реагентами. Количество тепла, отданное реагентами, равно разнице теплосодержаний на начальной и конечной стадии.

Таким образом,

где G i - количество i-вещества, кг;

с i - удельная теплоемкость i-вещества, кДж/(кг К);

Т кон. , Т нач. - конечная и начальная температуры соответственно, °C.

Конечная температура реагентов 110°C, начальная температура 200°C, рассчитаем величину Q для каждого вещества:

Q ОФД = 12,53 1,98 (200 - 110) = 1984,75 кДж;

Q ФУК = 16,22 2,11 (200 - 110) = 2737,94 кДж;

Q ББИ = 180,15 1,17 (200 - 110) = 16862,04 кДж;

Q Н 2О = 18,70 4,23 (200 - 110) = 6328,08 кДж;

Таким образом,

Q прин. = 1984,75 + 2737,94 + 16862,04 + 6328,08 = 27912,81 кДж

По уравнению теплопередачи необходимая поверхность теплообмена:

Примем, что температура дифенилметана изменяется от 40°C до 120°C и рассчитаем среднюю разность температур по следующей формуле:

м ст - динамический коэффициент вязкости реакционной смеси при температуре стенки (температуру стенки примем равной 80°C), Па с;

м - динамический коэффициент вязкости реакционной смеси при средней температуре 0,5 (t ср.см + t ст) = 0,5 (170 + 80) =125°C, Па с.

Значение остальных физических констант реакционной смеси взяты при средней температуре жидкости в аппарате (170°C). Расчет ведется аналогично расчету приведенному выше.

и Вт/(м 2 К).

Ориентировочное значение коэффициента теплоотдачи для дифенилметана лежит в пределах 120 - 270 Вт/(м 2 К). Поэтому для оценки требуемой поверхности теплообмена рассчитаем значение коэффициента теплопередачи при максимальном и минимальном значении коэффициента теплоотдачи.

Вт/(м 2 К),

Вт/(м 2 К).

Тогда требуемая поверхность теплопередачи:

Уравнение теплового баланса:

здесь Q 1 - теплосодержание реагентов при начальной температуре, кДж;

Q 2 - количество тепла, отданного дифенилметаном реагентам, кДж;

Q 3 - тепловой эффект химического процесса, кДж;

Q 4 - теплосодержание продуктов реакции при конечной температуре, кДж.

Для упрощения расчетов тепловой эффект химического процесса учитывать не будем, при t = 96°C агрегатных превращений веществ не происходит, а теплоты образования и растворения в воде 2-бензилбензимидазола друг друга взаимоисключают.

Таким образом, количество тепла, отданного дифенилом, равно разнице теплосодержаний на конечной и начальной стадии за вычетом теплового эффекта химического процесса, т.е.:

где G i ,исх, G i ,пр - количества i-го компонента на начальной и конечной стадиях соответственно, кг;

с i ,исх, с i ,пр - удельная теплоемкость i-го компонента на начальной и конечной стадиях соответственно, кДж/(кг К);

Т нач, Т кон - начальная и конечная температуры соответственно, К.

Примем, что начальная температура реагентов 25°C и рассчитаем величину Q 1 для каждого компонента:

Q 1,ОФД = 11,50 1,34 298 = 4592,18 кДж;

Q 1,ФУК = 14,48 1,25 298 = 5393,80 кДж;

Q 1,ББИ = 108,15 1,17 298 = 37707,58 кДж;

Q 1,Н2О = 122,66 4,23 298 = 154617,84 кДж;

Q 1,НС l = 18,97 1,32 298 = 7462,04 кДж.

Таким образом,

Q 1 = 4592,18 + 5393,80 + 37707,58 + 154617,84 + 7462,04 = 209773,44 кДж.

Рассчитаем величину Q 4 для каждого компонента:

Q 4,ОФД = 12,53 1,34 369 = 6195,58 кДж;

Q 4,ФУК = 16,22 1,25 369 = 7481,48 кДж;

Q 4,ББИ = 44,34 1,17 369 = 19142,91 кДж;

Q 4,Н 2О = 122,66 4,23 369 = 191456,31 кДж;

Q 4,НС l = 7,78 1,32 369 = 3789,48 кДж;

Q 4,2ББИ = 75 1,14 369 = 31549,50 кДж.

Таким образом,

Q 4 = 6195,58 + 7481,48 + 19142,91 + 191456,31 + 3789,48 + 31549,50 = 259615,26 кДж.

И, соответственно получим:

Q отд = 259615,26 - 209773,44 = 49841,82 кДж.

Уравнение теплопередачи для периодического процесса:

где К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 К);

F - поверхность теплообмена, м 2 ;

Дt cp . - средняя разность температур горячего и холодного теплоносителей, К;

ф процесса - время процесса, с.

Таким образом, необходимая поверхность теплообмена:

Примем начальную температуру дифенилметана равной 150°C, конечную - 130°C и рассчитаем среднюю разность температур по следующей формуле:

где Дt б, Дt м - большая и меньшая разности температур.

Коэффициент теплопередачи рассчитывают по следующей формуле:

где б Н2О, б ДФ М - коэффициенты теплоотдачи для воды (т.к. все компоненты смеси кристаллические вещества, а вода является растворителем, то для упрощения будем рассчитывать по воде) и греющего теплоносителя - дифенилметана, Вт/(м 2 К);

д ст. - толщина стальной стенки (примем, что толщина стенки 12 мм), м;

л ст. - коэффициент теплопроводности для стальной стенки, 46.4 Вт/(м 2 К).

м ст - динамический коэффициент вязкости воды при температуре стенки (температуру стенки примем равной 110°C), Па с;

м - динамический коэффициент вязкости воды при средней температуре 0,5 (t ср.Н2О + t ст) = 0,5 (110 + 60) = 85°C, Па с.

Значение остальных физических констант воды взяты при средней температуре жидкости в аппарате (60°C).Для аппаратов с рубашками С = 0,36; m = 0,67.

и Вт/(м 2 К).

Ориентировочное значение коэффициента теплоотдачи для дифенила лежит в пределах 120 - 270 Вт/(м 2 К). Поэтому для оценки требуемой поверхности теплообмена рассчитаем значение коэффициента теплопередачи при максимальном и минимальном значении коэффициента теплоотдачи.

Вт/(м 2 К),

Вт/(м 2 К).

Тогда требуемая поверхность теплообмена:

Фактическая поверхность теплообмена 2,9 м 2 .

Таким образом, очевидно, что условие теплообмена выполняется, т.к. фактическая поверхность теплообмена больше требуемой поверхности теплообмена как для процессов нагревания (1,32 - 2,60; 0,84 - 1,74 м 2), так и для процесса охлаждения (0,31-0,63 м 2).

3 . Технологическая часть

3.1 Описание технологического процесса

В аппарат с мешалкой и приварной рубашкой поз. А загружают о-фенилендиамин из бункера поз. Б1 и фенилуксусную кислоту из бункера поз. Б2. Реакционную массу нагревают до 200°C подачей дифенилметана в рубашку аппарата. Дифенилметан подогревается в нагревателе с электрической спиралью поз. НЭ. Отработанный дифенилметан через кожухотрубчатый теплообменник поз. Т1 возвращают в линию дифенилметана. В межтрубное пространство теплообменника поз. Т1 подается охлаждающая вода, которая затем также возвращается в цикл насосом поз. Н1. Пары воды из реактора поз. А поступают в дефлегматор поз. Д1, часть конденсата возвращают в аппарат, а другую часть сливают в канализацию. Дефлегматор охлаждают подачей воды в межтрубное пространство, которую затем возвращают в цикл насосом поз. Н1.

Когда реакционная масса нагреется до 200°C, обогрев снимают (примерно через 3 часа) и ведут охлаждение реакционной массы. После охлаждения реакционной массы до 110°C (в течение 1,5 часов) охлаждение прекращают и в аппарат поз. А загружают воду из мерника поз. М1 и соляную кислоту из мерника поз. М2. Реакция в аппарате идет примерно в течение часа при перемешивании и нагреве реакционной смеси до 96°C дифенилметаном.

По окончании реакции снимают обогрев и реакционную смесь из аппарата поз. А центробежным насосом поз. НЦ1 перекачивают в кристаллизатор (снабженный рамной мешалкой и приварной рубашкой) поз. К, загружают активированный уголь из бункера поз. Б3, соляную кислоту из мерника поз. М 2, 1% раствор двухромовокислого калия из мерника поз. М3. Затем ведут процесс нагрева реакционной смеси до температуры кипения растворителя. Кристаллизатор поз. К обогревается подачей греющего пара в рубашку аппарата, конденсат через конденсатооводчик сливают в канализацию. Пары воды из кристаллизатора поз. К поступают в дефлегматор поз. Д2, часть конденсата возвращают в аппарат, а другую сливают в канализацию. Дефлегматор охлаждают подачей охлаждающей воды в межтрубное пространство, которая затем сливается в канализацию.

После разогрева реакционной смеси до 100°C и протекания процесса растворения, обогрев снимают и реакционную массу перекачивают центробежным насосом поз. НЦ2 в нутч-фильтр поз. НФ, где происходит горячая фильтрация. Температура реакционной массы в фильтре поддерживается подачей греющего пара в рубашку нутч-фильтра поз. НФ. Конденсат через конденсатоотводчик сливают в канализацию. После фильтрования реакционная масса самотеком поступает в кристаллизатор поз. К, где охлаждается подачей воды в рубашку аппарата. При охлаждении до 20°C выпадает осадок гидрохлорида 2-бензилбензимидазола. Процесс перекристаллизации проводят еще два раза с использованием для перекристаллизаций маточных растворов от предыдущих перекристаллизаций. Вторая и третья перекристаллизации ведутся только с осветлением углем. Отфильтрованный после всех перекристаллизаций уголь идет на утилизацию.

После перекристаллизации осадок гидрохлорида 2-бензилбензимидазола направляют направляют на фильтрацию в барабанный вакуум-фильтр поз. ФВ. Фильтрат собирают в промежуточную емкость поз. Е, куда подается раствор щелочи, после промежуточной емкости (pH = 7) сливается в канализацию. Затем осадок сушат в полочной сушилке поз. С. Газодувкой поз. Г в сушилку подают воздух, который предварительно подогревается в теплообменнике поз. Т2. В межтрубное пространство теплообменника поз. Т2 подают греющий пар, конденсат через конденсатоотводчик сливают в канализацию.

Дибазол после сушки направляют на таблетирование и упаковку.

3.2 Выбор основного и вспомогательного оборудования

· Бункер для о-фенилендиамина поз. Б1 представляет собой вертикальный аппарат, выполненный из низкоуглеродистой стали, с плоской крышкой и коническим днищем. Загрузка происходит либо вручную, либо с помощью транспортера.

· Бункер для фенилуксусной кислоты поз. Б2 представляет собой вертикальный аппарат, выполненный из коррозионностойкой стали, с плоской крышкой и коническим днищем. Загрузка происходит либо вручную, либо с помощью транспортера.

· Бункер для активированного угля представляет собой неразъемный вертикальный аппарат, выполненный из низкоуглеродистой стали, с плоским и коническим днищами. Загрузка происходит либо вручную, либо с помощью транспортера.

· Мерник для воды поз. М1 представляет собой вертикальный аппарат без рубашки с эллиптическими крышкой и днищем. Аппарат выполнен из низкоуглеродистой стали. Объем аппарата 0,63 м 3 , диаметр аппарата 0,8 м .

· Мерник для соляной кислоты поз. М2 представляет собой вертикальный аппарат без рубашки с эллиптическими крышкой и днищем. Аппарат выполнен из коррозийностойкой стали. Объем аппарата 0,1 м 3 , диаметр аппарата 0,4 м .

· Мерник для раствора двухромовокислого калия поз. М3 представляет собой вертикальный аппарат без рубашки с эллиптическими крышкой и днищем. Аппарат выполнен из низкоуглеродистой стали. Объем аппарата 0,01 м 3 , диаметр аппарата 0,25 м .

· Реактор для получения гидрохлорида 2-бензилбензимидазола поз. А представляет собой аппарат с эллиптическим днищем, съемной эллиптической крышкой, гладкой приварной рубашкой, лопастной мешалкой. Аппарат выполнен из коррозионностойкой стали. Объем аппарата 0,63 м 3 , диаметр аппарата 0,9 м .

· Кристаллизатор поз. К представляет собой аппарат с коническим днищем, съемной эллиптической крышкой, гладкой приварной рубашкой, рамной мешалкой. Аппарат выполнен из коррозионностойкой стали. Объем аппарата 0,63 м 3 , диаметр аппарата 0,9 м .

· Теплообменник поз. Т1 представляет собой вертикальный одноходовой кожухотрубчатый аппарат с неподвижными трубными решетками. Диаметр аппарата 0,273 м. Длина аппарата 1 м, поверхность теплообмена 4 м 2 .

· Теплообменник поз. Т2 представляет собой вертикальный одноходовой кожухотрубчатый аппарат с неподвижными трубными решетками. Диаметр аппарата 0,273 м. Длина аппарата 1 м, поверхность теплообмена 4 м 2 .

· Дефлегматор поз. Д1 представляет собой вертикальный одноходовой кожухотрубчатый аппарат с неподвижными трубными решетками. Диаметр аппарата 0,273 м. Длина аппарата 1 м, поверхность теплообмена 4 м 2 .

· Дефлегматор поз. Д2 представляет собой вертикальный одноходовой кожухотрубчатый аппарат с неподвижными трубными решетками. Диаметр аппарата 0,273 м. Длина аппарата 1 м, поверхность теплообмена 4 м 2 .

· Емкость для сбора маточного раствора поз. Е представляет собой неразъемный горизонтальный аппарат с двумя эллиптическими днищами. Аппарат выполнен из коррозионностойкой стали. Объем аппарата 0,63 м 3 , диаметр аппарата 0,9 м .

· Нутч-фильтр поз. НФ представляет собой вертикальный аппарат, выполненный из низкоуглеродистой стали, со съемной крышкой и эллиптической крышкой, снабженный рубашкой.

· Полочная сушилка поз. С изготовляется непосредственно на предприятии.

Выводы к проекту

В данной работе были проведены инженерные и научные расчеты (расчёт материального и теплового балансов, расчёт физико-химических свойств продуктов и реагентов), в результате которых были выбраны основное и вспомогательное технологическое оборудование. Предложена технологическая схема производства дибазола.

Список использованных источников

1. Машковский, М.Д. Лекарственные средства. В двух частях. Ч. 1 - 12-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1998. - 736 с.

Подобные документы

Понятие о неводных растворах, их свойства и классификация. Приемы титриметрического анализа в неводных средах. Химические и физико-химические методы титриметрии. Фармакологические свойства таблетки Дибазола (спазмолитическое, гипотензивное средство).

курсовая работа , добавлен 19.05.2012


Классификация витаминов, история их открытия. Применение аскорбиновой кислоты, ее строение и физико-химические свойства, технология производства. Технология драже как лекарственной формы. Характеристика вспомогательных веществ, входящих в состав.

курсовая работа , добавлен 30.04.2016


Физико-химические и токсические свойства ингибиторов синтеза белка и клеточного деления (ипритов). Клиника, профилактика и общие принципы оказания медицинской помощи пораженным ипритами. Токсикология токсичных модификаторов пластического обмена.

лекция , добавлен 08.10.2013


Общие принципы оказания медицинской помощи при поражениях синильной кислотой в очаге и на этапах медицинской эвакуации. Физико-химические свойства цианидов, механизмы их токсического действия. Токсикологическая характеристика мышьяковистого водорода.

лекция , добавлен 08.10.2013


Классификация сульфаниламидных лекарственных препаратов, предпосылки их создания, механизм антибактериального действия и особенности применения. Характеристика салазопиридазина как фармацевтического препарата, применяемого в медицинской практике.

курсовая работа , добавлен 15.12.2011


Понятие и классификация, типы горечей как безазотистых веществ растительного происхождения, их характеристика и физико-химические свойства. Образование, локализация и распространение. Оценка качества сырья, содержащего горечи, а также методы анализа.

презентация , добавлен 12.02.2017


История обнаружения и направления применения хлорамфеникола - антибиотика широкого спектра действия, описание его химической структуры. Основные этапы получения левомицитина. Установление исходных и промежуточных продуктов синтеза в хлорамфениколе.

реферат , добавлен 14.11.2010


Стероидные гормоны - группа физиологически активных веществ, регулирующих процессы жизнедеятельности у животных и человека: группы, физико-химические свойства, функции, синтез. Определение подлинности препаратов, их использование в медицинской практике.

дипломная работа , добавлен 25.03.2011


Технология изготовления таблеток: прямое прессование и гранулирование. Оценка их внешнего вида. История открытия препарата парацетамол. Механизм его действия, фармакологические свойства, способ применения и дозы. Химическая схема его производства.

курсовая работа , добавлен 17.03.2015


Классификация, физико-химические и токсические свойства фосфорорганических соединений и психодислептиков. Механизмы их действия на организм. Клиническая картина, профилактика и общие принципы оказания медицинской помощи при поражениях нейротоксикантами.

Одна таблетка содержит

активное вещество - бендазол 20.0 мг,

вспомогательные вещества: сахар, крахмал картофельный, кремния диоксид коллоидный безводный (аэросил), кальция стеарат.

Описание

Таблетки белого или белого со слегка сероватым или желтоватым оттенком цвета, с плоской поверхностью. На одной стороне таблетки имеется фаска и риска, на другой - фаска и фирменный логотип в виде креста.

Фармакотерапевтическая группа

Периферические вазодилататоры. Прочие периферические вазодилататоры

Код АТХ С04АХ

Фармакологические свойства

Фармакокинетика

Бендазол при приеме внутрь быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте. Биотрансформируется путем метилирования и карбоэтоксилирования иминогруппы имидазольного кольца бендазола, образуя два конъюгата: 1-метил-2-бензилбензимидазол и 1-карбоэтокси-2-бензилбензимидазол.

Метаболизируется в печени.

Эффект препарата проявляется через 30-60 минут после приема, длительность гипотензивного действия составляет 2-3 часа.

Экскретируется преимущественно с мочой.

Фармакодинамика

Вазодилатирующее и спазмолитическое средство. Обладает гипотензивным, сосудорасширяющим действием, стимулирует функцию спинного мозга, обладает умеренной иммуностимулирующей активностью.

Оказывает непосредственное спазмолитическое действие на гладкие мышцы кровеносных сосудов и внутренних органов. Препарат вызывает непродолжительный (2-3 ч) и умеренный гипотензивный эффект, хорошо переносится.

Вызывает непродолжительное расширение мозговых сосудов при хронической гипоксии мозга, вызванной местным нарушением кровообращения (склероз церебральных артерий).

Облегчает синаптическую передачу в спинном мозге.

Обладает иммуномодулирующей активностью. За счет регуляции соотношения концентраций цикло-гуанозинмонофосфата (цГМФ) и цикло-аденозинмонофосфата (цАМФ) в иммунных клетках повышает содержание цГМФ, что приводит к пролиферации зрелых сенсибилизированных T- и B-лимфоцитов, секреции ими факторов взаимного регулирования, кооперативной реакции и активации конечной эффекторной функции клеток. Препарат стимулирует продукцию антител, усиливает фагоцитарную активность лейкоцитов, макрофагов, улучшает синтез интерферона, но иммуномодулирующий эффект развивается медленно.

Показания к применению

Спазм гладкой мускулатуры внутренних органов при язвенной болезни

желудка и двенадцатиперстной кишки, пилороспазм

Остаточные явления полиомиелита, периферического паралича лицевого

нерва, полиневрита

Способ применения и дозы

При спазмах гладкой мускулатуры внутренних органов Взрослым: препарат назначают внутрь за 2 часа до или через 2 часа после приема пищи по 1-2 таблетки (20-40 мг) 2-3 раза в сутки.

Продолжительность курса лечения определяет врач, в среднем он составляет 3-4 недели.

При остаточных явлениях полиомиелита, периферического паралича лицевого

нерва, полиневрита

Взрослым и детям старше 12 лет: назначают по ¼ таблетки (5 мг) один раз в день,

ежедневно или через день, в течение 10-15 дней.

Повторный курс лечения проводят через 3-4 недели.

В дальнейшем курсы лечения препаратом проводят с перерывом 1-2 месяца.

Побочные действия

Аллергические реакции (кожный зуд, гиперемия, сыпь, крапивница)

Головокружение, головная боль

Чувство жара, потливость, покраснение лица

Тошнота

Тахикардия, снижение артериального давления

Противопоказания

Повышенная чувствительность к бендазолу или другим вспомогательным

компонентам препарата

Заболевания, протекающие со снижением мышечного тонуса, судорожным

синдромом

Артериальная гипотензия

Тяжелая сердечная недостаточность

Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, осложненная

кровотечением

Детский возраст до 12 лет

Лекарственные взаимодействия

При комбинированном применении препарата с папаверином гидрохлоридом, теобромином, сальсолином расширяется спектр их фармакологического действия.

При комбинированном применении Дибазола с барбитуратами усиливается эффективность барбитуратов длительного действия, в частности фенобарбитала.

Дибазол не совместим с салицилатами и бензоатами, поскольку при совместном применении происходит выпадение осадка.

При совмещении с бета-адреноблокаторами гипотензивный эффект препарата не изменяется, но при длительном назначении он предупреждает повышение общего периферического сопротивления сосудов, вызываемое бета-адреноблокаторами.

Совмещение с фентоламином усиливает гипотензивный эффект (фентоламин и дибазол приводят к снижению общего периферического сосудистого сопротивления).

Препарат усиливает гипотензивное действие клофелина, резерпина, салуретиков, средств, влияющих на ренин-ангиотензивную систему.

Особые указания

Применение в педиатрии

Препарат не применяется у детей в возрасте до 12 лет.

Беременность и период лактации

Поскольку данные о безопасности препарата для плода отсутствуют, не рекомендуется его применение в период беременности.

В период лактации следует применять с осторожностью только в том случае, когда польза для матери, превышает потенциальный риск для ребенка.

Особенности влияния лекарственного средства на способность управлять автотранспортом и потенциально опасными механизмами

Во время лечения следует соблюдать осторожность при управлении транспортными средствами и работе с потенциально опасными механизмами из-за возможных побочных эффектов, таких как головокружение.