探究浆料催化精馏制备甲缩醛的研究

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1、⑧天洋大薯硕士学位论文l。●I●■●啊I●l■■roll■_-i-_■一●I学科专业：化学工程作者姓名：邵利指导教师：周明教授天津大学研究生院中文摘要以甲缩醛催化精馏合成技术为研究背景，在总结催化精馏塔结构、模型与模拟方法的基础上，本文提出了浆料催化精馏制备甲缩醛的新工艺，浆料催化精馏将催化剂磨成微粒或超微颗粒，使其与液相形成浆料在塔内流动，并循环使用。本文采用细粉状的强酸性阳离子交换树脂做催化剂，在内径为76ram的玻璃复合塔内，对浆料催化精馏工艺制备甲缩醛进行了实验研究，考察了这一新工艺的可行性。本文考察了回流比、催化剂浓度、进料总流量和进料醇醛比等条件对浆料

2、催化精馏过程的影响。实验结果表明：回流比对甲缩醛收率和塔顶甲缩醛纯度的影响不同于一般的精馏过程，存在一个最优回流比，本过程最佳回流比在1．2之间；提高催化剂浓度，甲缩醛收率和塔顶甲缩醛纯度均增加：提高进料醇醛摩尔比也会提高甲缩醛收率；进料总流量对甲缩醛的收率的影响十分明显，进料总流量减少可阱使甲缩醛的收率得到明显提高。采用平衡级模型，应用AspenPlus软件对实验过程操作参数及塔内各参数对过程的影响进行模拟，模拟结果与实验结果吻合较好。结果揭示了过程各参数在塔内的变化规律，及塔内各参数对过程的影响规律，为今后工艺和塔的设计提供依据。最后，对浆料催化精馏工艺在缩台

3、反应中的应用前景进行了探讨。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原件、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：浆料催化精馏甲缩醛缩合反应ABSTRACTOnthebasisoftheresearchofsynthesisofmethylalwithcatalyticdistillationandreviewingtowerstructures，modelsandsimulationmethodsforcatalyticdistillationprocess，anoveltech

4、nologyofpreparationofmethylalwithslurrycatalyticdistillationwasstudiedinthispaper．Afineparticulatecatalystisslurriedinoneofthereactantstreamsandfedintoadistillationcolumnreactorandisrecycled．inthispaper,theslurrycatalyticdistillationprocesswasexperimentallystudiedonthepreparationofmet

5、hylalfrommethanolandformaldehydeandthefeasibilityofthisnoveltechnologyWasstudied．Theexperimentswerecarriedoutinaglasscolumnwithallinnerdiameterof76mmandthecatalystwasparticleofacidiccationion-exchangeresin．Theeffectsofrefluxratio，catalystconcentration，feedmoleratioofmethanoltoformalde

6、hydeandtotalfeedflowontheprocesswereexperimentallyinvestigated，Theexperimentresultsindicatethat：theincreasesofcatalystconcen订mion，feedmoleratioofmethanoltoformaldehydeandthedecreaseoftotalfeedflowCallincreasetheyieldofmethylal；theconcentrationofmethylalindistillatealsoincreases谢mthein

7、creaseofcatalystconcen仃mion；thattheeffectsofrefluxratioontheyieldandconcentrationofmethylalindistillatearedifferentfromconventionaldistillationprocess，anoptimalvalueofrefluxratioexistsbetween1and2forthisprocess．Basedonequilibriumstagemodel，theeffectsofparametersofoperationandtoweronpr

8、ocess