漿料催化精餾制備醋酸甲酯的研究

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1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文漿料催化精餾制備醋酸甲酯的研究姓名:曲宇霞申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:周明20041201中文摘要漿料催化精餾是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型催化精餾工藝。此工藝所用的催化劑為粒徑很小的微?;虺㈩w粒,催化劑與液相形成漿料在塔內(nèi)流動(dòng),并循環(huán)使用。本文采用平均粒徑為4prm的酸性陽(yáng)離子交換樹脂作催化劑,在內(nèi)徑為76mm的常壓玻璃復(fù)合塔內(nèi),對(duì)漿料催化精餾制備醋酸甲酯進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究??疾炝舜呋瘎舛取⒒亓鞅?、1進(jìn)料酸醇摩爾比和進(jìn)料總流量等條件對(duì)漿料催化精餾過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:提高催化劑濃度

2、,醋酸甲酯收率和塔頂醋酸甲酯的純度均增加;提高進(jìn)料酸醇摩爾比也會(huì)提高醋酸甲酯收率;進(jìn)料總流量對(duì)醋酸甲酯收率的影響十分明顯,進(jìn)料總流量減少可以使醋酸甲酯的收率得到明顯提高;回流比對(duì)醋酸甲酯收率和塔頂醋酸甲酯純度的影響不同于一般的精餾過(guò)程,存在~個(gè)最優(yōu)的回流比,本過(guò)程最佳回流比在1—2之間。采用平衡級(jí)模型,應(yīng)用AspenPlus軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及各操作參數(shù)對(duì)過(guò)程的影響進(jìn)行模擬,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合的較好。結(jié)果揭示了過(guò)程各參變量在塔中的變化規(guī)律,為工藝及塔的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。最后,對(duì)漿料催化精餾工藝在酯化工業(yè)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了

3、探討。與普通的催化精餾相比,漿料催化精餾具有不需要制作催化劑元件、不需要停車更換催化劑、不需要固液分離、催化劑效率高和易于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),具有很好的研究與開發(fā)的前景。關(guān)鍵詞:漿料催化精餾酯化反應(yīng)醋酸甲酯ABSTRACTSlurrycatalyticdistillationisanovelcatalyticdistillationprocessdevelopedinrecentyears.Thefinecatalystparticlesaremixedwithliquidphasetoformslurrywhichf

4、lowsdowninthecolumnandrecyclesbetweenthereactivedistillationcolumnandcatalystrecoverycolumn.Inthispaper,theslurrycatalyticdistillationprocesswasexperimentallystudiedontheesterificationofglacialacidbymethan01.Theexperimentswerecarriedoutinaglasscolumnwithaninner

5、diameterof76mmandthecatalystwasacidicion-exchangeresinabout4/anindiameter.111eeffectsofcatalystconcentration,refluxratio,feedmoleratioofglacialacidtomethanolandtotalfeedflowontheprocesswereexperimentallyinvestigated.Theexperimentresultsindicatethat:theincreases

6、ofcatalystconcentration,feedmoleratioofglacialacidtomethanolandthedecreaseoftotalfeedflowcarlincreasetheyieldofmethylacetate;theconcentrationofmethylacetateindistillatealsoincreaseswimtheincreaseofcatalystconcentration;thattheeffectsofrefluxratioontheyieldandco

7、ncentrationofmethylacetateindistillatearedifferentfromconventionaldistillationprocess,anoptimalvalueofrefluxratioexistsbetween1and2forthisprocess.Basedonequilibriumstagemodel,theexperimentprocessesandtheeffectsofoperationparametersonprocessweresimulatedbyusingA

8、spenPlussoftware.Thesimulationresultsshowthatthecalculatedresultsagreesatisfactorilywiththeexperimentdata,andprovidealsothebasisfordesigningprocessandcolumnofslurrycatalytic

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