合成抗氧劑1010反應器的反應工程研究.pdf

1、抗氧劑1010是目前最優(yōu)秀的聚烯烴主抗氧劑之一,它是由β-(3,5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸甲酯(MPC)與季戊四醇(PE)進行酯交換反應而制得。寧波金海雅寶化工有限公司以有機錫為催化劑的二步法合成抗氧劑1010新工藝的生產裝置,存在著投料系數(shù)低、功率消耗大等問題,嚴重制約了經濟效益的提高。因此,如何在保證產品收率的同時增加投料量和降低功耗,提高生產效率,以期實現(xiàn)經濟利益的最大化,成為廠家迫切需要解決的問題。本文在熱模小試實驗研究的基

2、礎上,獲得了酯交換反應的動力學方程。通過冷模實驗,考察了錨框式攪拌槳、多葉斜槳、多葉斜槳與直葉槳組合槳等槳型的功率和混合效果,確定了多葉斜槳作為工業(yè)裝置的優(yōu)選槳型。結合生產性試驗,從反應工程的角度,探索酯交換反應過程的規(guī)律,為舊裝置的技術改造及新裝置的設計提供完整的依據(jù)。具體工作如下:(1)基于生成一酯的反應受季戊四醇溶解速率控制、二酯迅速轉化為三酯和忽略所有逆反應及其它副反應的假設基礎上,建立了酯交換反應的反應動力學方程,獲得了不同溫

3、度下的動力學常數(shù)和速率常數(shù)的指前因子及活化能。并在實驗考察的溫度范圍內,獲得了反應產物1010的濃度隨溫度和反應時間變化的經驗方程式,綜合活化能為37.7kJ/mol。(2)通過考察錨框式攪拌槳、多葉斜槳、多葉斜槳與直葉槳組合槳等槳型的功率和混合效果的冷模實驗,以節(jié)能和提高軸向混合效果最佳為目標,確定了多葉斜槳作為工業(yè)裝置的優(yōu)選槳型。(3)基于冷熱模實驗和工業(yè)生產的數(shù)據(jù),對現(xiàn)攪拌釜的主要結構和尺寸進行了設計校核,同樣以節(jié)能和提高軸向混合