反應(yīng)精餾制備溴乙烷工藝的研究.pdf

1、溴乙烷作為一種重要的有機(jī)中間體原料，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，溴乙烷作為相轉(zhuǎn)移催化劑的核心主體，其需求量日益迅猛增長。傳統(tǒng)制備溴乙烷的方法成本較高，對環(huán)境污染較為嚴(yán)重，因此研究綠色經(jīng)濟(jì)的溴乙烷制備工藝將會有更加廣闊的發(fā)展空間和市場應(yīng)用前景。
　　本文以乙醇和氫溴酸為原料采用反應(yīng)精餾法制備溴乙烷，從實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬兩個方面對反應(yīng)精餾制備溴乙烷工藝進(jìn)行全面深入的研究。在反應(yīng)精餾實(shí)驗(yàn)開

2、始前，利用乙醇-異丙醇體系根據(jù)Fenske公式測得該反應(yīng)精餾塔的最小理論塔板數(shù)為11塊。在乙醇和氫溴酸反應(yīng)精餾制溴乙烷的實(shí)驗(yàn)中考察了酸醇摩爾比、回流比、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)時間對溴乙烷收率的影響，并通過正交實(shí)驗(yàn)研究了各因素的影響程度，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度對溴乙烷收率的影響最大，其次是回流比的大小，最后是反應(yīng)時間及酸醇摩爾比的影響，以最佳工藝條件，即反應(yīng)溫度為100℃，回流比為3，酸醇摩爾比為4∶1，反應(yīng)時間為3h進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，溴乙烷的收率可達(dá)90％

3、以上。
　　為了給計(jì)算機(jī)模擬提供相關(guān)的參數(shù)，本文進(jìn)行了反應(yīng)動力學(xué)研究，通過測定不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)，再根據(jù)阿倫尼烏斯公式求得反應(yīng)活化能。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文對反應(yīng)精餾法制備溴乙烷進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬，選擇適用于間歇精餾的模塊Aspen Batch Distillation作為模擬的單元操作模塊以及能夠適應(yīng)高度非理想體系的NRTL活度系數(shù)模型，繪制出氣液平衡相圖，對酸醇摩爾比、回流比以及塔釜加熱溫度進(jìn)行了模擬考察，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比