丙交酯合成中試研究.pdf

1、聚乳酸是可自然降解的新型環(huán)保材料,具有廣闊的應(yīng)用前景。間接法是合成聚乳酸的主要途徑。丙交酯作為間接法合成聚乳酸的中間體,其合成成本直接決定了聚乳酸產(chǎn)品的成本。研究丙交酯連續(xù)化生產(chǎn)流程,是促進(jìn)聚乳酸生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化,降低生產(chǎn)成本,拓寬應(yīng)用范圍的有效措施。乳酸、丙交酯和水作為丙交酯合成的主要物料,其熱力學(xué)性質(zhì)、傳遞性質(zhì)等對(duì)工藝流程的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。為解決實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)過程中物料物性數(shù)據(jù)文獻(xiàn)值不足的難點(diǎn),本文第二部分參照相關(guān)資料,對(duì)乳酸和丙交酯的臨界參數(shù)

2、、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)等主要物性數(shù)據(jù)進(jìn)行了估算。本文第三部分通過合成丙交酯小規(guī)模實(shí)驗(yàn),探索了丙交酯生產(chǎn)工藝?yán)碚?分析了催化劑用量、溫度、真空度和攪拌強(qiáng)度等因素對(duì)合成過程的影響,確定了丙交酯合成的最優(yōu)工藝條件。丙交酯合成末期會(huì)產(chǎn)生約占原料總量30％的俗稱反應(yīng)底物的副產(chǎn)物。對(duì)底物的合理處置,是聚乳酸產(chǎn)業(yè)化面臨的諸多難題之一。本文針對(duì)底物的特點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,從物料比、催化劑和反應(yīng)溫度等方面探討了底物的回收方案,比較了原料乳酸與回收乳酸在合成丙交酯

3、上的差別,提出了底物回收與循環(huán)利用的工藝路線和操作條件。以上述各實(shí)驗(yàn)的結(jié)果作為經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),在100t/a丙交酯合成裝置上,進(jìn)行中間試驗(yàn)。本文第四部分結(jié)合工藝流程圖,詳細(xì)說明工藝流程及各設(shè)備的特點(diǎn),比較了小規(guī)模實(shí)驗(yàn)與中間試驗(yàn)中影響因素的差異,討論了中間試驗(yàn)遺留下的問題,簡要提出解決方案。通過100t/a丙交酯合成中間試驗(yàn),確定了丙交酯合成的操作條件和工藝流程,驗(yàn)證了小規(guī)模實(shí)驗(yàn)提出的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),為建立千噸級(jí)裝置獲取必要的工程數(shù)據(jù)。本文第