合成抗氧劑1010反應(yīng)器的反應(yīng)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(jìn)行酯交換反應(yīng)而制得。寧波金海雅寶化工有限公司以有機(jī)錫為催化劑的二步法合成抗氧劑1010新工藝的生產(chǎn)裝置,存在著投料系數(shù)低、功率消耗大等問(wèn)題,嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)效益的提高。因此,如何在保證產(chǎn)品收率的同時(shí)增加投料量和降低功耗,提高生產(chǎn)效率,以期實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的最大化,成為廠家迫切需要解決的問(wèn)題。本文在熱模小試實(shí)驗(yàn)研究的基

2、礎(chǔ)上,獲得了酯交換反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程。通過(guò)冷模實(shí)驗(yàn),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(jié)合生產(chǎn)性試驗(yàn),從反應(yīng)工程的角度,探索酯交換反應(yīng)過(guò)程的規(guī)律,為舊裝置的技術(shù)改造及新裝置的設(shè)計(jì)提供完整的依據(jù)。具體工作如下:(1)基于生成一酯的反應(yīng)受季戊四醇溶解速率控制、二酯迅速轉(zhuǎn)化為三酯和忽略所有逆反應(yīng)及其它副反應(yīng)的假設(shè)基礎(chǔ)上,建立了酯交換反應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,獲得了不同溫

3、度下的動(dòng)力學(xué)常數(shù)和速率常數(shù)的指前因子及活化能。并在實(shí)驗(yàn)考察的溫度范圍內(nèi),獲得了反應(yīng)產(chǎn)物1010的濃度隨溫度和反應(yīng)時(shí)間變化的經(jīng)驗(yàn)方程式,綜合活化能為37.7kJ/mol。(2)通過(guò)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(shí)驗(yàn),以節(jié)能和提高軸向混合效果最佳為目標(biāo),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(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù),對(duì)現(xiàn)攪拌釜的主要結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)校核,同樣以節(jié)能和提高軸向混合