乙醛氧化制備乙二醛的反應(yīng)和分離過程研究.pdf

1、乙二醛是重要的化工原料和中間體，廣泛地應(yīng)用于紡織印染、醫(yī)藥、造紙等領(lǐng)域，尤其是隨著醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展高純度乙二醛的需求逐漸增加。目前，乙二醛的工業(yè)生產(chǎn)工藝存在著環(huán)境污染嚴(yán)重、純度低、能耗高、收率低、易爆炸等問題。乙醛法生產(chǎn)乙二醛工藝具有產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗低等優(yōu)點，本文對硝酸氧化乙醛法制備乙二醛的氧化反應(yīng)機(jī)理、合成及分離過程進(jìn)行深入研究。研究內(nèi)容如下：
　　采用離子排阻色譜法測定乙二醛溶液組成，選用示差檢測器、氨基色譜柱、稀硫酸為流動相進(jìn)

2、行乙二醛溶液中各組分的定性分析，并采用外標(biāo)法對其中乙醛酸、乙醇酸、草酸、甲酸、乙酸等組分建立了定量分析方法，實現(xiàn)了乙二醛溶液的快速、準(zhǔn)確的測定。
　　通過分析硝酸氧化乙醛過程，可知氧化反應(yīng)是按自由基機(jī)理進(jìn)行，從而推導(dǎo)出硝酸氧化乙醛制備乙二醛的反應(yīng)體系中主、副產(chǎn)物的生成機(jī)理。實驗研究了乙二醛、甲酸和乙酸的生成反應(yīng)動力學(xué)，得出了這三個反應(yīng)的動力學(xué)模型。
　　對電滲析法分離硝酸進(jìn)行了實驗研究。使用J-1-18膜組裝的電滲析裝置分離

3、硝酸，建立該過程的傳質(zhì)過程方程并得到傳質(zhì)模型。研究膜堆電壓以及不同硝酸初始濃度等因素對電滲析分離硝酸過程的影響，結(jié)果表明在低電壓條件下，電滲析法可有效的分離硝酸。
　　實驗研究氣提法分離乙醛的過程，并建立了該過程的穩(wěn)態(tài)非平衡級模型，采用收斂性很好的Newton同倫算法進(jìn)行模型的求解，模擬結(jié)果與實驗結(jié)果吻合度很高。利用模型分析了氣提過程的穩(wěn)態(tài)特性，系統(tǒng)考察了液氣比、進(jìn)料溫度、塔板數(shù)等對于產(chǎn)品中乙醛濃度的影響。研究結(jié)果表明氣提法可在較