反應精餾制備溴乙烷工藝的研究.pdf

1、溴乙烷作為一種重要的有機中間體原料，被廣泛應用于各個領域。隨著科學技術的迅猛發(fā)展，尤其是相轉移催化反應技術的應用，溴乙烷作為相轉移催化劑的核心主體，其需求量日益迅猛增長。傳統(tǒng)制備溴乙烷的方法成本較高，對環(huán)境污染較為嚴重，因此研究綠色經(jīng)濟的溴乙烷制備工藝將會有更加廣闊的發(fā)展空間和市場應用前景。
　　本文以乙醇和氫溴酸為原料采用反應精餾法制備溴乙烷，從實驗和計算機模擬兩個方面對反應精餾制備溴乙烷工藝進行全面深入的研究。在反應精餾實驗開

2、始前，利用乙醇-異丙醇體系根據(jù)Fenske公式測得該反應精餾塔的最小理論塔板數(shù)為11塊。在乙醇和氫溴酸反應精餾制溴乙烷的實驗中考察了酸醇摩爾比、回流比、反應溫度以及反應時間對溴乙烷收率的影響，并通過正交實驗研究了各因素的影響程度，發(fā)現(xiàn)反應溫度對溴乙烷收率的影響最大，其次是回流比的大小，最后是反應時間及酸醇摩爾比的影響，以最佳工藝條件，即反應溫度為100℃，回流比為3，酸醇摩爾比為4∶1，反應時間為3h進行實驗驗證，溴乙烷的收率可達90％

3、以上。
　　為了給計算機模擬提供相關的參數(shù)，本文進行了反應動力學研究，通過測定不同溫度下的反應速率常數(shù)，再根據(jù)阿倫尼烏斯公式求得反應活化能。在實驗的基礎上，本文對反應精餾法制備溴乙烷進行了計算機模擬，選擇適用于間歇精餾的模塊Aspen Batch Distillation作為模擬的單元操作模塊以及能夠適應高度非理想體系的NRTL活度系數(shù)模型，繪制出氣液平衡相圖，對酸醇摩爾比、回流比以及塔釜加熱溫度進行了模擬考察，并與實驗結果進行比