6-叔丁基间甲酚熔融结晶过程的研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或

2、机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要6-叔丁基间甲酚(3M6TB)，是生产酚类抗氧剂的主要原料之一。在生产6-叔丁基间甲酚的过程中最终影响产品纯度的是其同分异构体2-叔丁基对甲酚(4M2TB)。通常这一对同分异构体采用精馏的方法进行分离，但是由于高能耗，低纯度等问题的存在，本文对这一体系的熔融结晶过程进行了系统研究。首先，测定了3M6TB+4M2TB体系的固液相平衡数据，并由此得到了该体系的固液相图，所采取的方法是差示扫描量热法(DSC)。实验结果表明3M6TB+4M2TB

3、是一组低共熔型物系。然后，用IntegratedComputerAidedSystem(ICAS)软件对该体系的固液相平衡进行了预测，根据预测结果绘制得到的3M6TB+4M2TB的固-液相图与实验结果进行了比较，发现用这种方法能够对低共熔物系的相图进行有效的预测。本文还用理想溶液状态方程、Margules方程，Wilson方程和NRTL方程分别对实验所得的热力学数据进行了拟合，并得到了各个方程所对应的二元参数，拟合结果与实验结果对比，发现在实验研究的温度范围内这些方程均能很好的描述该体系的固液平衡。-1-1-1-1-1研究了不同降温速率（1K·min，2K·min，5

4、K·min，10K·min，15K·min）下6-叔丁基间甲酚的非等温结晶动力学。本文的降温过程通过DSC的控温程序实现，实验过程中记录下的结晶放热曲线，实验结束后用DSC自带软件对所得数据进行分析得到了相对结晶度随温度变化的关系图。用Avrami-Ozawa模型对所获得的实验数据进行了处理，得到了能反应出6-叔丁基间甲酚静态熔融结晶机理的一些动力学参数，如表明结晶难易程度的值FT以及表明结晶机理的Avrami常数n和Ozawa常数m的比值θ。研究结果表明，FT和θ的值均随着降温速率的增大而增大，从而可以得知降温速率对6-叔丁基间甲酚的结晶过程有显著的影响。在研究了该

5、体系的热力学与动力学的基础上，研究了利用熔融结晶工艺对3M6TB进行分离纯化的方法。系统的考察了结晶条件和发汗条件对产品纯度和收率的影响，通过对实验结果进行比较分析，得到了较优的3M6TB熔融结晶生产工艺。所开发工艺路线与传统的分离方式相比，具有废液零排放，能耗低等优势，为绿色环境友好型工艺，具有较大的产业化意义。关键词：熔融结晶6-叔丁基间甲酚差示扫描量热法固液相平衡动力学ABSTRACT6-tert-Butyl-3-methylphenol(3M6TB),isthemainmaterialstoproduceantioxidant.Duringtheproduct

6、ionprocessesof3M6TB,therearetwodifferentisomerswereobtained,whichis3M6TBand2-tert-buty-4-methylphenol(4M2TB).Usually,Separatingoftheisomeralwaysconductedbydistillation,whichishighenergyconsumptionandlowerpuritythanwhatwearepursuit.Wetriedtoseparate3M6TBand4M2TBbymeltingcrystallization.F

7、irstly,wemeasuredthesolid-liquidequilibriumphasediagramof3M6TB+4M2TBbyDSC,andfoundthatthisisaeutecticsystem.AndthenwepredictedthephasediagrambythesoftwareofIntegratedComputerAidedSystem(ICAS).WecorrelatedthedatabyMargules,WilsonandNRTLmodels.Thenwestudiedthekineticbehaviourofth