甲苯液相無溶劑氧化體系中的相平衡研究.pdf

1、甲苯氧化反應是重要的工業(yè)合成反應，是一條從廉價原料合成高附加值產品的簡捷路線。甲苯氧化反應的主要產物有苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸，它們都是工業(yè)上需求量大、附加值高的產品，廣泛應用于醫(yī)藥、食品、染料、化工領域。目前，甲苯氧化法主要包括氣相氧化法和液相氧化法。該技術目前較為成熟，但是產物較多，產物的分離與提純過程也存在一些困難。
　　本文針對甲苯氧化過程中各產物的熱力學平衡性質的差異，提出通過物理方法分離甲苯氧化產物的想法，旨在減少甲苯氧

2、化產物分離過程的能耗，同時降低對環(huán)境的污染。本文針對甲苯氧化反應的反應液進行相平衡研究，測定相關的熱力學基礎數(shù)據(jù)，通過建模的方式檢驗所測數(shù)據(jù)的可靠性與可行性。主要內容安排如下：
　　1、使用自制的實驗裝置進行液液相平衡測定，分別測定了常壓下303.2-343.2K時水-苯甲醇-甲苯、水-苯甲醛-甲苯和水-苯甲醇-苯甲醛三組三元物系的液液相平衡數(shù)據(jù)，并進行了數(shù)據(jù)的熱力學檢驗。運用NRTL和UNIQUAC活度系數(shù)模型對實驗所得到的液液

3、相平衡數(shù)據(jù)進行了模型參數(shù)擬合，得到了所測體系的NRTL和UNIQUAC模型的二元相互作用參數(shù)。最終根據(jù)擬合得出的活度系數(shù)模型參數(shù)，預測水-苯甲醇-苯甲醛-甲苯四元物系在T=313.2 K時的液液平衡數(shù)據(jù)，并與實驗測得的四元液液相平衡數(shù)據(jù)進行比較，結果吻合。
　　2、使用自制的實驗裝置，運用平衡法進行固液相平衡測定，分別測定了常壓下苯甲酸在甲苯-苯甲醇、甲苯-苯甲醛、苯甲醇-苯甲醛混合溶劑中的固液相平衡數(shù)據(jù)，使用NRTL活度系數(shù)模型

4、對所有固液平衡數(shù)據(jù)同時進行模型參數(shù)回歸，得到了多組NRTL二元相互作用參數(shù)。使用得到的模型參數(shù)，預測得到苯甲酸在苯甲醇-苯甲醛-甲苯三元體系種的固液平衡數(shù)據(jù)，與實驗數(shù)據(jù)進行比較，實現(xiàn)了對固液相平衡的預測。
　　3、測定了常壓下、溫度為303.2-333.2K下，苯甲酸-甲苯-水三元體系、苯甲酸-苯甲醇-水三元體系以及苯甲酸-苯甲醛-水三元體系的固液液相平衡數(shù)據(jù)。使用NRTL活度系數(shù)模型對所有固液液平衡數(shù)據(jù)同時進行模型參數(shù)回歸，得到