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《基于催化精餾合成甲縮醛的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文催化精餾合成甲縮醛的研究姓名：張?zhí)K飛申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：張雪梅20090501中文摘要催化精餾是化學(xué)反應(yīng)和精餾分離在同一設(shè)備中完成的過程，是近幾十年發(fā)展起來的一種新的化工技術(shù)，具有能耗低、操作簡單、投資少等優(yōu)點，因此得到各國學(xué)者的關(guān)注并竟相展開研究。本文從理論和實踐相結(jié)合的角度，對醛縮法制備甲縮醛的催化精餾過程進行了實驗和模擬研究，研究結(jié)果可為工業(yè)生產(chǎn)甲縮醛提供理論指導(dǎo)。本文以甲縮醛催化精餾合成技術(shù)為研究背景，在總結(jié)催化精餾塔結(jié)構(gòu)、模型與模擬方法的基礎(chǔ)上，利用自制的催化劑包，設(shè)計制
2、作了催化反應(yīng)段并建立了催化精餾實驗裝置，進行了甲醇和甲醛縮醛反應(yīng)的催化精餾實驗研究，考察了回流比、進料方式、醇醛摩爾比和進料量對甲醛轉(zhuǎn)化率的影響，研究結(jié)果表明催化精餾法進行甲醇與甲醛縮醛反應(yīng)是可行的，催化精餾過程最佳的工藝條件為：回流比為5、進料方式為逆流進料、進料醇醛摩爾比為2．5：1，進料總量為8．0889／min。本文采用文獻中提供的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，使用ProII軟件對Wilson、NRTL和UNIQUAN三個活度系數(shù)方程所用到的二元作用參數(shù)進行了回歸，并利用所得到的二元相互作用參數(shù)，計算出汽液平衡數(shù)據(jù)，通過文獻數(shù)據(jù)與計
3、算數(shù)據(jù)的對比，選擇出活度系數(shù)方程為NRTL。借助ProII軟件對催化精餾制備甲縮醛的過程進行模擬計算，通過模擬值與實驗值的對比，模擬誤差不超過7％，從而驗證模擬計算的可靠性。為了給生產(chǎn)工藝提供理論指導(dǎo)，分別對甲醛質(zhì)量分率、相對持液量、反應(yīng)段理論板數(shù)、精餾段理論板數(shù)、提餾段理論板數(shù)和催化劑的質(zhì)量對甲醛轉(zhuǎn)化率的影響進行了模擬，得到模擬的最佳操作條件：甲醛質(zhì)量分率0．37、相對持液量0．0625、反應(yīng)段理論板數(shù)13、精餾段理論板數(shù)5、提餾段理論板數(shù)2和催化劑的質(zhì)量809。利用得出的結(jié)論，對年產(chǎn)5000噸甲縮醛的工業(yè)裝置進行模擬，
4、利用模擬計算的結(jié)果求出了反應(yīng)精餾塔的塔徑、填料高度、冷凝器和再沸器的換熱面積。關(guān)鍵詞：催化精餾甲縮醛甲醇過程模擬反應(yīng)精餾ABSTRACTCatalyticdistillationcanbeconsideredasreactionanddistillationcombinedintoonenewunitoperation．Itisanewchemicaltechnologywiththebenefitsofsimplicity,energy·saving，lowinvestmentandoperatingCOStetc．It
5、isstudiedbyresearchersallovertheworld．Productionofmethylalbyacetalizationwithmethanolandformaldehydeinacatalyticdistillationcolumnwasresearchedbyexperimentalandsimulationstudiesinthispaper．Theresultscanprovidetheoreticalguidanceforindustrialmethylalproduction．Onth
6、ebasisoftheresearchonthesynthesisofmethylalwithcatalyticdistillationandreviewsofthestructuresofcolumn，modelsandsimulationmethods，thereactivesectionandcatalyticdistillationcolumnwasdesignedwithself-madecatalyticbundles．Theacetalizationofmethanolwithformaldehydecarr
7、iedoutinthecatalyticdistillationcolumnWasresearchedexperimentally．Theeffectsofoperationconditionssuchasrefluxratio，feedstrategy,molarratioofmethanoltoformaldehydeandtotalfeedrateonformaldehydeconversionwereobtainedinexperiments．neresultsshowthatitisfeasibletocondu
8、cttheacetalizationofmethanolwithformaldehydeusingthecatalyticdistillationmethodandtheoptimalprocessconditionsareasfollows：refluxratio5，f_ecdstrategycoun
