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《基于pdmsptfe復合膜用于滲透汽化膜反應器的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、北京化工大學碩士學位論文PDMS/PTFE復合膜用于滲透汽化膜反應器的研究姓名：張敏申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工程指導教師：張衛(wèi)東20090609北京化丁大學碩十學位論文PDMS／PTFE復合膜用于滲透汽化膜反應器生產(chǎn)鹽酸羥胺研究摘要鹽酸作為一種重要的醫(yī)藥中間體，在制藥、化工、分析各個行業(yè)都有廣泛的工業(yè)應用前景。傳統(tǒng)的鹽酸羥胺生產(chǎn)方法在工業(yè)應用的同時，不可避免存在許多不足，因此需要開發(fā)一條新的路線來滿足市場需求。新型膜分離技術(shù)．滲透汽化近年來在我國得到廣泛的發(fā)展和應用，滲透汽化與反應過程耦合是重要的集成應用過程。鑒于滲透汽化膜反應器的許
2、多優(yōu)勢及丁酮肟水解生產(chǎn)鹽酸羥胺反應的特點，我們考慮采用滲透汽化膜反應器生產(chǎn)鹽酸羥胺的方法。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：1．首先將自制的PDMS／PTFE滲透汽化膜，用于反應體系中主要滲透組分丁酮／丁酮肟的滲透汽化分離，結(jié)果表明丁酮滲透通量遠遠大于丁酮肟，而且丁酮／丁酮肟的分離因子高達40．50以上。PDMS／PTFE復合膜的耐酸性和穩(wěn)定性良好。滲透汽化膜反應器生產(chǎn)鹽酸羥胺轉(zhuǎn)化率高于普通水解過程，能達到60％以上。2．滲透汽化動力學主要分析了丁酮／水、丁酮肟／水兩種體系，分別考察了溫度和料液濃度的影響。普通丁酮肟水解過程主要考察了溫北京化工
3、大學碩士學位論文度、酸肟摩爾比、反應物濃度的影響。滲透汽化耦合丁酮肟水解過程主要分析了反應．分離溫度、酸肟摩爾比、反應物濃度、料液體積與膜面積的比值對鹽酸羥胺濃度及丁酮肟轉(zhuǎn)化率的影響。普通丁酮肟水解生產(chǎn)鹽酸羥胺過程中，升高溫度對化學反應有利，轉(zhuǎn)化率隨溫度升高得到提高。根據(jù)反應化學平衡常數(shù)與溫度的關系，得到反應表觀活化能為24kJ．mol～。60。C下，最優(yōu)酸肟摩爾比為2。在60℃，酸肟摩爾比2下，最優(yōu)鹽酸濃度為2-3mol／L。滲透汽化耦合丁酮肟水解過程，升溫一方面促進滲透汽化分離過程，一方面促進反應過程，60℃下耦合強化作用最明顯。60
4、℃下，酸肟摩爾比為2時，鹽酸羥胺濃度及丁酮肟轉(zhuǎn)化率最高。反應物濃度同時增大時，鹽酸羥胺濃度增大，轉(zhuǎn)化率反而減小。改變料液體積時，料液體積越小，化學平衡移動程度越大，鹽酸羥胺濃度及丁酮肟轉(zhuǎn)化率越高。3．通過滲透汽化分離過程實驗擬合了滲透通量、分離因子與溫度及料液濃度的表達式，通過普通肟水解過程溫度的影響，擬合了反應化學平衡常數(shù)與溫度的關系表達式。為了從理論上分析滲透汽化分離過程對反應化學平衡的影響，建立滲透汽化．丁酮肟水解生產(chǎn)鹽酸羥胺反應耦合膜反應器動力學模型，對實驗值和模型擬合值進行對比，并通過模型擬合了不同膜厚度、料液體積、有效膜面積等
5、條件下的轉(zhuǎn)化率。結(jié)果表明減小膜活性層厚度、減小反應料液體積、增大膜面積對反應有利，大大提高了反應轉(zhuǎn)化率。在60。C、膜厚度lOgm、料液體積60ml、膜面積1lOcm2下，僅需要1．2小時，轉(zhuǎn)化率便達到90％以上。北京化工大學碩士學位論文關鍵詞：滲透汽化，鹽酸羥胺，丁酮肟，滲透汽化膜反應器北京化工大學碩士學位論文THESTUDYoNHYDRoXYLMINEHYDRoCHLORIDEPRoDUCINGBYPERVAPoRATIoNCOUPLEDWITHHYDRoLYSIS0FBUTANONEOⅪMEABSTRACTHydroxylamine
6、hydrochloride，asoneimportantproductintermediate，hasgreatpotentialinfieldsincludingpharmaceutics，chemicalengineering，analyticalreagent．Traditionalprocessroutescanmeetindustryneed，butshowsomedisadvantages，SOitisnecessarytomeettheneedsofmarketbydevelopinganewroute．Inrecentye
7、ars，pervaporationasanemergingmembraneprocessiswidelyusedindifferentfields，anditisanimportantdirectiontointegratewiththereaction．AccordingtoadvantagesofPVMRandcharacteristicsofhydroxylaminehydrochlorideproducingbyhydrolysisreactionofketoneoxime，hydroxylaminehydrochlorideis
8、synthesizedinbatchpervaporationmembranereactor．Mainresearchandresultsasfollows：V北京化工大學碩士學位論文1．Se
