浆料催化精馏制备醋酸甲酯的研究

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1、天津大学硕士学位论文浆料催化精馏制备醋酸甲酯的研究姓名：曲宇霞申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：周明20041201中文摘要浆料催化精馏是近年来发展起来的一种新型催化精馏工艺。此工艺所用的催化剂为粒径很小的微粒或超微颗粒，催化剂与液相形成浆料在塔内流动，并循环使用。本文采用平均粒径为4prm的酸性阳离子交换树脂作催化剂，在内径为76mm的常压玻璃复合塔内，对浆料催化精馏制备醋酸甲酯进行了实验研究。考察了催化剂浓度、回流比、1进料酸醇摩尔比和进料总流量等条件对浆料催化精馏过程的影响。实验结果表明：提高催化剂浓度

2、，醋酸甲酯收率和塔顶醋酸甲酯的纯度均增加；提高进料酸醇摩尔比也会提高醋酸甲酯收率；进料总流量对醋酸甲酯收率的影响十分明显，进料总流量减少可以使醋酸甲酯的收率得到明显提高；回流比对醋酸甲酯收率和塔顶醋酸甲酯纯度的影响不同于一般的精馏过程，存在～个最优的回流比，本过程最佳回流比在1—2之间。采用平衡级模型，应用AspenPlus软件对实验过程及各操作参数对过程的影响进行模拟，模拟结果与实验结果吻合的较好。结果揭示了过程各参变量在塔中的变化规律，为工艺及塔的设计提供依据。最后，对浆料催化精馏工艺在酯化工业中的应用前景进行了

3、探讨。与普通的催化精馏相比，浆料催化精馏具有不需要制作催化剂元件、不需要停车更换催化剂、不需要固液分离、催化剂效率高和易于工业化生产等优点，具有很好的研究与开发的前景。关键词：浆料催化精馏酯化反应醋酸甲酯ABSTRACTSlurrycatalyticdistillationisanovelcatalyticdistillationprocessdevelopedinrecentyears．Thefinecatalystparticlesaremixedwithliquidphasetoformslurrywhichf

4、lowsdowninthecolumnandrecyclesbetweenthereactivedistillationcolumnandcatalystrecoverycolumn．Inthispaper,theslurrycatalyticdistillationprocesswasexperimentallystudiedontheesterificationofglacialacidbymethan01．Theexperimentswerecarriedoutinaglasscolumnwithaninner

5、diameterof76mmandthecatalystwasacidicion-exchangeresinabout4／anindiameter．111eeffectsofcatalystconcentration，refluxratio，feedmoleratioofglacialacidtomethanolandtotalfeedflowontheprocesswereexperimentallyinvestigated．Theexperimentresultsindicatethat：theincreases

6、ofcatalystconcentration，feedmoleratioofglacialacidtomethanolandthedecreaseoftotalfeedflowcarlincreasetheyieldofmethylacetate；theconcentrationofmethylacetateindistillatealsoincreaseswimtheincreaseofcatalystconcentration；thattheeffectsofrefluxratioontheyieldandco

7、ncentrationofmethylacetateindistillatearedifferentfromconventionaldistillationprocess，anoptimalvalueofrefluxratioexistsbetween1and2forthisprocess．Basedonequilibriumstagemodel，theexperimentprocessesandtheeffectsofoperationparametersonprocessweresimulatedbyusingA

8、spenPlussoftware．Thesimulationresultsshowthatthecalculatedresultsagreesatisfactorilywiththeexperimentdata,andprovidealsothebasisfordesigningprocessandcolumnofslurrycatalytic