高純度固體乙醛酸的制備工藝研究.pdf

1、乙醛酸是一種重要的有機(jī)化工中間體，市場(chǎng)上主要以30wt％-50wt％水溶液的形式銷(xiāo)售，含有大量的水、副產(chǎn)物草酸及有色雜質(zhì)的乙醛酸產(chǎn)品形式很難滿足當(dāng)今醫(yī)藥和食品等行業(yè)對(duì)高品質(zhì)乙醛酸的需求，也不能應(yīng)用于非水相反應(yīng)，因此化工市場(chǎng)迫切的需要高純度固體乙醛酸（一水合乙醛酸含量在98wt％以上），但目前高純度固體乙醛酸在國(guó)內(nèi)尚無(wú)生產(chǎn)。本論文通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)與正交實(shí)驗(yàn)研發(fā)出了可用于工業(yè)化生產(chǎn)的高純度固體乙醛酸制備工藝技術(shù)，最終所得到的固體乙醛酸純度達(dá)9

2、8％以上，多次結(jié)晶總收率達(dá)79％以上，并對(duì)所得固體乙醛酸進(jìn)行了紅外、1H NMR及13C NMR表征，測(cè)量其熔點(diǎn)為51.2-52.1℃，與文獻(xiàn)報(bào)道的一水合乙醛酸一致，還使用HPLC確認(rèn)了固體乙醛酸的純度。
　　本論文研究的高純度固體乙醛酸制備工藝包括原料脫色、除草酸、濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥六個(gè)工藝。通過(guò)使用活性炭處理乙醛酸的原料，使其色度由原來(lái)的450度降低到150度;使用過(guò)渡金屬鹽新型沉淀劑實(shí)現(xiàn)了對(duì)乙醛酸原料中草酸雜質(zhì)的有效去除

3、，可使乙醛酸中的草酸含量由0.92wt％下降到0.22wt％;通過(guò)對(duì)不同溫度下乙醛酸在水中溶解度的測(cè)量獲得了其溶解度曲線;考察多個(gè)單因素結(jié)晶條件對(duì)固體乙醛酸收率、純度、晶型及外觀的影響規(guī)律，包括結(jié)晶起始濃度/濃縮液濃度、結(jié)晶的初始溫度、晶種加入量、攪拌轉(zhuǎn)速、降溫速率、結(jié)晶最終溫度、保溫時(shí)間、過(guò)濾方式、干燥方式和時(shí)間，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶起始濃度對(duì)固體乙醛酸的純度和收率影響最大，而攪拌轉(zhuǎn)速主要影響固體乙醛酸的晶型和尺寸，其他的因素也都會(huì)影響產(chǎn)品的純度

4、及收率;然后通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確立了最佳結(jié)晶工藝條件:一水合乙醛酸的結(jié)晶起始濃度為75wt％，結(jié)晶初始溫度為5℃，加入晶種量為0.07wt％，攪拌轉(zhuǎn)速為150r/min，降溫速率4℃/h，降至最終溫度為-5℃，保溫時(shí)間為2.5h，過(guò)濾方式為氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)過(guò)濾，干燥條件為20℃真空干燥15h。在此最優(yōu)工藝條件下，可以得到純度在98％以上的高純度固體乙醛酸。最后，采用母液套用來(lái)提高結(jié)晶總收率，能夠以79％的收率得到純度在98％以上的固體乙醛酸。本論