微波強化催化反應精餾過程研究.pdf

1、反應精餾技術(shù)經(jīng)過幾十年發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)出多種工藝，并成功應用于工業(yè)生產(chǎn)中。但鑒于反應精餾技術(shù)本身的局限性，如反應速率過慢或反應條件與精餾條件不匹配等，該技術(shù)并不能應用于所有的反應體系。本文的研究目的正是針對反應精餾技術(shù)受到的某些局限性，利用微波對物質(zhì)作用的特殊性，來彌補反應精餾技術(shù)的局限性，使反應與精餾過程條件相匹配，開發(fā)出了一種新型過程耦合強化技術(shù)一微波反應精餾技術(shù)。本文選用DOP酯化反應體系作為研究對象，對該體系酯化微波反應精餾過程及

2、其相關內(nèi)容進行了系統(tǒng)研究。
　　 對于微波反應精餾過程的基礎性研究部分，本文從兩個方面進行：(1)微波場中的反應動力學，在自制的微波反應裝置中，對DOP酯化反應動力學進行了測定，并與該反應常規(guī)加熱方式下的反應速率進行了比較，了解了微波場對DOP酯化反應的特殊作用，并得到了微波場中鈦酸四丁酯催化DOP酯化反應的動力學方程；(2)微波場中的汽液相平衡，本文研制開發(fā)了用于微波場中的汽液相平衡儀，分別測定了不同微波功率下乙醇-苯和異辛醇

3、-DOP兩組二元體系的汽液相平衡數(shù)據(jù)，通過與常規(guī)汽液相平衡數(shù)據(jù)比較得知微波場對汽液相平衡的影響，并采用UNIQUAC模型對上述兩組二元體系的汽液相平衡數(shù)據(jù)進行了關聯(lián)，得到了相應的模型參數(shù)。
　　 對于微波反應精餾過程的工藝實驗研究部分，本文研制了應用于微波反應精餾過程的專用填料-MRDPAK填料，對MRDPAK填料的流體力學以及傳質(zhì)性能進行了測定。建立了內(nèi)裝MRDPAK填料的微波反應精餾塔，采用本文開發(fā)設計的異辛醇汽提微波反應精

4、餾工藝對DOP酯化微波反應精餾過程進行了實驗研究，并與常規(guī)反應精餾及普通微波反應精餾過程進行了對比，結(jié)果表明異辛醇汽提微波反應精餾工藝更具優(yōu)勢。
　　 建立了DOP酯化微波反應精餾過程的穩(wěn)態(tài)平衡級模型，利用該模型對DOP酯化微波反應精餾過程進行了模擬與分析，模擬結(jié)果與本文的實驗結(jié)果吻合較好，說明了所建模型的準確性。在此基礎上，對該過程的主要影響因素進行了系統(tǒng)的模擬研究，考察并確定了進料位置、回流比、進料單酯醇摩爾比、精餾段及反應