固體酸催化精餾合成醋酸丁酯工藝研究.pdf

1、醋酸丁酯是一種性能優(yōu)良的有機(jī)溶劑，廣泛應(yīng)用于制藥、涂料等行業(yè)。醋酸丁酯合成一般使用濃硫酸作催化劑，但存在著副反應(yīng)多、腐蝕嚴(yán)重、后處理復(fù)雜和污染等問題。本研究提出了一種以固體酸為催化劑的連續(xù)反應(yīng)精餾生產(chǎn)醋酸丁酯新工藝，采用平衡級模型進(jìn)行了模擬計算和過程優(yōu)化，并以陽離子交換樹脂為催化劑，進(jìn)行了醋酸丁酯合成的小試實驗研究。 以陽離子交換樹脂為催化劑，進(jìn)行了醋酸和丁醇酯化反應(yīng)的宏觀動力學(xué)研究。實驗測定了該過程的動力學(xué)參數(shù)及反應(yīng)溫度對反應(yīng)

2、速率的影響，得出了實驗條件下醋酸丁酯合成的反應(yīng)動力學(xué)方程。 采用平衡級數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了醋酸丁酯合成工藝的模擬工作。通過模擬計算得出：反應(yīng)精餾塔理論板數(shù)為23塊板，其中塔上部11塊板為精餾段，下部為反應(yīng)精餾段；醋酸和丁醇的最佳進(jìn)料位置分別為反應(yīng)精餾段頂部和底部，水回流最佳位置為反應(yīng)精餾段下部第20塊板左右，可以將反應(yīng)生成的酯及時移出反應(yīng)區(qū)。在水回流比為5.7，酯回流比為0.25時塔頂粗酯中丁酯含量可達(dá)到97％左右，丁醇含量僅為0.8