用阳离子交换树脂催化酯化合成乙酸异丙酯动力学研究.pdf

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1、第8期化学世界·471。用阳离子交换树脂催化酯化合成乙酸异丙酯动力学研究蒋广平，罗峰(四川I化工职业技术学院化学工程系，四川泸州646005)摘要：在间歇反应釜中，采用强酸型阳离子交换树脂(Amberlyst15一Wet)作催化剂，在液一固两相体系中对乙酸异丙酯合成反应过程进行了研究，系统地考察了搅拌速度、催化剂粒径、温度、催化剂浓度、酸醇比对酯化反应速率的影响。同时通过拟均相动力学模型对反应过程进行了模拟，计算得到了相关的动力学参数。计算结果与与实验值吻合良好，能较好地描述乙酸和异丙醇合成乙酸异丙酯的酯化反应过程。关键词：乙酸

2、异丙酯；离子交换树脂；动力学中图分类号：TQo32．42文献标志码：A文章编号：0367—6358(2012)08-0471—04KineticsofIsopropylAcetateSynthesisoverCation—exchangeResinCatalystJIANGGuang—ping，LUOFeng(DepartmentofofChemicalEngineering，SichuanChemicalVocationTechnologyCollege，SichuanLuzhou646005，China)Abstract：T

3、heuseofstrongacid—cationexchangeresin(Amberlyst15一Wet)asacatalystintheliquid—solidtwo—phasesystemforisopropylacetatesynthesisprocesswasstudied．Theinfluencesofoperationparame—tersontherateofesterification，suchasspeedofagitation，catalystparticlesizes，temperature，cataly

4、stconcentration，andmoleratioofaceticacidtoisopropanolwereinvestigated．Pseudohomogeneouskineticmodelwasperformedtoobtaintheparametersrelatedtointrinsickinetics．Agoodagreementbetweenthemodelresultsandtheexperimentalresultswasobtained．Thekineticmodelwasfoundtodescribeth

5、ees—terificationprocessprettywel1．Keywords：isopropylacetate；ion-exchangeresin；kinetic乙酸异丙酯是一种重要的羧酸酯类化工品，广废液排放量大等问题[5]。近年来，很多研究者在寻泛用作有机溶剂，是乙基纤维素、硝基纤维素、聚苯找更合适的催化剂用于反应精馏工艺生产乙酸异丙乙烯、甲基丙烯酸酯树脂等多种合成树脂的优良溶酯，如用酸性阳离子交换树脂、分子筛、杂多酸和固剂[1]，也常用作药物提取剂、涂料溶剂、印刷油墨溶体超强酸等，取得了一定的成果，但真正实现工业化

6、剂、脱水剂、萃取剂及香料组分[2]。既可与水混溶，的较少。虽然采用固体酸代替硫酸的研究较多，却由于固体酸催化剂在酯化釜内容易粉化以及杂质积又可与有机溶剂混溶，在诸多方面可以代替乙酸乙酯，乙酸丁酯等乙酸酯，故有“万能溶剂”与“未来溶累而降低催化效果，而且催化剂制作复杂，能够真正工业化应用的并不多。实际上，阳离子交换树脂催剂”之称[3]。传统生产乙酸异丙酯的方法是采用化剂由于不溶于反应体系，能够重复使用，易于分硫酸作催化剂的直接酯化法，但硫酸催化酯化法存离、回收和再生等优点，在工业上得到了较为广泛的在诸如设备腐蚀严重、副反应多、后处

7、理工艺复杂、收藕日期：2011：12—26；修回日期：2012—05—29作者简介：蒋广平(1965一)，女，四川泸州人，本科，讲师，主要从事化学反应过程的研究和教学。E—mail：506606636@qq．com。*联系人：Tel：0830—3150225；E-mail：ls136167@163．aom。化学世界应用。随时间变化的关系。本文通过对乙酸异丙酯酯化反应动力学的研1．4分析方法究，测定乙酸异丙酯酯化反应速率常数，通过对各种采用美国Varian公司CP一3900气相色谱仪进影响酯化反应的因素的测定，得到一系列可靠的实行

8、样品定性定量分析。由于采用非极性色谱柱，对验数据，并拟合出动力学方程，对乙酸与异丙醇酯化乙酸的分析存在误差，因此样品中的乙酸含量采用反应的工业设计、生产提供了理论依据。NaOH标准液进行酸碱滴定分析。1实验部分气相色谱分析的操作条件：氢焰离子检测器1．1试剂(F