乙酸-水-乙酸正丁酯三相体系的热力学分析与共沸精馏过程模拟

乙酸水乙酸正丁酯体系的分离是汽液液三相共沸精馏过程,相分裂的判断和精馏塔算法的改进是进行该精馏过程模拟的两个主要问题.本文根据现有的基础数据给出了该体系的逸度和活度因子计算模型,然后讨论了Gibbs自由能的变化规律和热力学稳定性条件,给出了该体系相分裂判据,并得到了完整的相分裂区;最后,根据多相精馏的特点对现有的精馏塔算法进行了改进,对该三元非均相共沸精馏过程进行了数值模拟,所得沿塔温度和各组分浓度分布曲线与工业实测数据吻合.

双交联体系乙烯-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯橡胶发泡材料的性能

以乙烯-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯橡胶为基体、γ-氨丙基三乙氧基硅烷为接枝单体、偶氮二甲酰胺为发泡剂,通过水交联与过氧化物交联相结合的方式制备了双交联发泡材料,并使用扫描电子显微镜、动态力学性能频谱仪和电子万能试验机等对发泡材料的泡孔形貌、动态力学性能和物理机械性能等进行了考察。结果表明,双交联发泡工艺得以实现,经过水交联后所形成的交联网络有效提高了泡孔尺寸的均匀性及分散性;当过氧化二异丙苯的用量为0.25份(质量)时,双交联发泡材料具有最窄的泡孔尺寸分布,发泡效果最佳,具有较好的吸能效果,适用于制备阻尼材料。

水热法制备固体酸SO_4^(2-)/ZrO_2催化合成乙酸正丁酯

通过水热法制备出SO42-/ZrO2固体酸催化剂,对催化剂进行XRD、IR表征,并以冰乙酸和正丁醇的酯化反应为探针,探讨了各个因素对反应的影响.结果表明:当反应时间为2 h,n(正丁醇):n(冰乙酸)=2:1,催化剂用量为0.2%(占总物料的质量分数),酯化率可达99.1%.同时利用未经水热反应制备SO42-/ZrO2做对比实验,结果发现水热法比常规法制备的材料比表面积增加一倍.

推荐一个绿色化学实验——乙酸正丁酯-乙醇-水三组分液-液平衡相图测绘

介绍了部分互溶的液-液三组分新体系——乙酸正丁酯-乙醇-水的平衡相图实验方法、绘制及此实验体系在实验教学中的实验效果。可以利用该实验向学生渗透绿色化学的理念。

SO_4^(2-)/ZrO_2-TiO_2-La固体酸催化合成乙酸正丁酯

采用低温陈化法制得SO2 - 4/ZrO2 -TiO2 -La复合固体超强酸 ,应用于乙酸正丁酯的合成中 ,在反应时间 2h ,醇酸摩尔比 1/2 5 ,催化剂用量为反应物质量的 1 7%时 ,酯的产率高达 97 6%。实验发现该催化剂使用后无需任何处理 ,可重复使用多次 ,是一种贮存稳定性高、选择性好的环境友好催化剂。

SO_4^(2-)改性铝层柱粘土固体酸催化合成乙酸正丁酯

以SO2-4改性铝层柱粘土固体酸催化剂催化合成了乙酸正丁酯,考察了催化剂主要制备条件对乙酸转化率的影响。实验得乙酸正丁酯的最佳合成条件为:酸醇摩尔比1∶1.4,催化剂用量0.5g,反应时间3h,反应温度115～122℃。在此条件下,乙酸转化率可达90.2%以上,催化剂可重复使用。

Sol-gel法制备S_2O_8^(2-)/ZrO_2-SiO_2及其微波辐射下催化合成乙酸正丁酯的研究

以Zr O(NO3)2和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备固体超强酸S2O82-/Zr O2-Si O2催化剂,以微波辐射下冰醋酸和正丁醇合成乙酸正丁酯为探针反应,探究了催化剂制备条件对催化活性的影响及反应条件对酯化反应的影响。运用Hammett指示剂法,BET法,XRD,TEM和FT-IR对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的最佳制备条件为nZr∶nSi=1∶10,焙烧时间3.0h,焙烧温度550℃,(NH4)2S2O8浸渍液浓度0.6 mol·L-1。微波辐射下酯化反应最优条件为:醇酸摩尔比2.2∶1,催化剂0.8g,反应时间35min,功率600W,此时产率为93.5%。该法制得的催化剂酸强度H0≤-13.16为超强酸,催化剂比表面较大,Si O2为无定形态,Zr O2为四方晶相,Zr O2在Si O2上分布相对均匀,且Si O2分布较为松散,基本呈多孔网状结构。

用玻璃球负载纳米级SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成乙酸正丁酯

用玻璃球负载纳米级SO42-/TiO2固体超强酸催化合成乙酸正丁酯,对催化剂的制备条件和乙酸正丁酯的合成条件进行了研究。在最佳反应条件下,乙酸的转化率为99.3%,催化剂重复使用8次后乙酸的转化率仍高达92.3%。该催化剂选择性好,未发现有副产物生成,看来具有较好的应用前景。

γ-Al_2O_3负载纳米级SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成乙酸正丁酯

以自制γ-Al2O3负载纳米级SO42-/TiO2固体超强酸为催化剂,以冰醋酸和正丁醇为反应物,催化酯化合成乙酸正丁酯。考察了醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间对反应的影响,在最优反应条件下,乙酸的转化率达97.6%。催化剂重复使用6次后,乙酸的转化率仍高达90.1%。该催化剂选择性高,未发现有副产物生成。

氯化十六烷基吡啶-乙酸丁酯萃取原子吸收法测定废水中微量银与镉研究

建立了在 1.0mol/LHCl介质中 ,以氯化十六烷基吡啶 乙酸丁酯萃取分离银与镉的新体系 ,并以有机相喷雾 ,进行火焰原子吸收法连续测定银与镉。该法简便、快速、灵敏 ,约 3 0种共存离子对测定体系无干扰 。

水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸物系热集成萃取精馏工艺

针对水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸体系的特点,提出了热集成萃取精馏工艺对其进行分离研究。选择WILSON热力学模型计算该物系的气液相平衡数据,利用ASPEN PLUS软件中的两相闪蒸模块,模拟得到了不同萃取剂条件下,该物系各共沸组分间的相对挥发度。结果表明,乙二醇作为该物系的萃取剂比较合适,且最佳的溶剂比为0.37。在此基础上,以能耗和年总费用(C_(AT))作为技术经济评价指标,对常规三塔萃取精馏工艺进行了模拟与参数优化,并利用夹点分析技术对精馏系统的换热网络进行了优化。基于换热网络的优化结果,对常规三塔萃取精馏工艺进行了热量集成。研究结果表明,与常规三塔萃取精馏工艺相比,热集成萃取精馏工艺其能耗降低约34.70%,C_(AT)节省约21.98%,热力学效率提高约36.34%。因此,热集成萃取精馏工艺是分离该三元共沸物系比较合适的节能工艺。

复合固体超强酸S_2O_8^(2-)/Fe_2O_3CoO催化合成乙酸正丁酯

采用沉淀-浸渍法制备了复合固体超强酸S2O2-8/Fe2O3 CoO,并以S2O2-8/Fe2O3 CoO为催化剂,冰醋酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯.结果表明:S2O2-8/Fe2O3 CoO的催化活性大于S2O2-8/Fe2O3和S2O2-8/Fe2O3 ZnO,CoO的存在对超强酸性有调变作用,当V(正丁醇)∶V(乙酸)=3∶1,m(催化剂)∶m(乙酸)=0 8∶100,反应时间为2 5h时,乙酸正丁酯转化率≥98%,催化剂可重复使用4次以上.

固体酸S2O8^2-/Nb2O5/La^3+的制备、表征及催化合成乙酸正丁酯

以Nb2O5为载体,浸渍法研制固体酸(S2O8^2-/Nb2O5/La+)催化剂,经SEM、XRD和EDS表征,考察了固体酸的焙烧温度、陈化时间及S2O8^2-浓度等因素对该催化剂催化活性的影响。结果表明:在(NH4)2S2O8浓度为1 mol/L、浸渍时间18 h、w(La^3+)=3%(基于Nb2O5的质量)、焙烧温度为500℃时,制备出最高催化效果的催化剂。接着考察了其催化合成乙酸正丁酯的催化活性,通过正交实验确定了反应的最佳条件:n(正丁醇)/n(冰醋酸)=2.0/1.0、催化剂用量w(S2O8^2-/Nb2O5/La^3+)=2.9%、反应温度为125℃,反应时间为3.0 h,酯化率为95.7%。催化剂循环利用3次后仍有90.1%的酯化率。

六水合三氯化铁在离子液体1-正丁基-3-甲基六氟磷酸鎓盐中催化芳醛和乙酸酐合成1,1-二乙酸酯

在室温条件下,六水合三氯化铁在离子液体1-正丁基-3-甲基六氟磷酸鎓盐([bmin]PF_6)中能催化一系列芳醛和乙酸酐反应,以85％～97％的产率生成相应的1,1-二乙酸酯。

稀土复合固体酸SO_4^(2-)/Ti-La-O催化合成乙酸正丁酯

以乙酸和正丁醇为原料,稀土复合固体酸SO_4^(2-)/Ti-La-O为催化剂合成了乙酸正丁酯。探讨了醇酸物质的量比、催化剂用量、反应温度及反应时间对乙酸正丁酯产率的影响。实验结果表明:稀土复合固体酸SO_4^(2-)/Ti-La-O对乙酸正丁酯的合成具有良好的催化活性。在醇酸物质的量比为1.3:1、催化剂用量为反应物料总质量的1.27％、反应时间2.5 h、反应温度约105℃的优化条件下,乙酸正丁酯的产率可达89.3％。

S_2O_8^(2-)/TiO_2催化合成乙酸正丁酯

通过浸渍—焙烧法制备了固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2催化剂,并以醋酸和正丁醇为原料合成了乙酸正丁酯.考察了催化剂的焙烧温度、酸/醇比、反应时间等因素对反应的影响.结果表明S_2O_8^(2-)/TiO_2的最佳制备条件为:过硫酸铵浸渍浓度0.5mol/L,焙烧温度500℃,焙烧时间3h,在最佳反应条件下,乙酸正丁酯的酯化率可达97.8%,催化剂重复使用3次后,对醋酸的转化率仍可达90.8%.

SO_4^(2-)/γ-Al_2O_3固体超强酸催化合成乙酸正丁酯

以廉价的氢氧化铝、氢氧化钠和硫酸铵为主要原料,成功制备了SO42-/γ-Al2O3固体超强酸催化剂。将其用于乙酸正丁酯合成反应,并探讨了催化剂制备条件(浸渍液浓度、焙烧温度和焙烧时间)对酯化率的影响。结果表明:SO42-/γ-Al2O3固体超强酸催化剂的最佳制备条件为浸渍液浓度1.2 mol·L-1,焙烧温度600℃,焙烧时间3 h。

正丁醇-乙酸丁酯-1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的等压汽-液和液-液相平衡

测定了101.3 kPa下正丁醇-乙酸丁酯-1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([OMIM][PF_6])体系的液-液平衡和汽-液平衡,并用NRTL方程对测得的液液平衡数据进行了关联,得到方程的二元参数。用液液平衡所得到的NRTL方程二元参数,预测了正丁醇-乙酸丁酯-[OMIM][PF_6]体系的汽-液平衡,预测结果和汽-液平衡实验结果吻合良好。实验表明[OMIM][PF_6]能够增加正丁醇对乙酸丁酯的相对挥发度,消除丁醇-乙酸丁酯共沸点,且随着[OMIM][PF_6]含量的增加,正丁醇对乙酸丁酯的相对挥发度增大。

Bronsted-Lewis双酸性离子液体催化合成乙酸正丁酯

以3-氨基-1-丙磺酸、氯化锌、盐酸为原料制备了一系列Bronsted-Lewis双酸性离子液体。离子液体中磺酸基提供Bronsted酸性,阴离子提供Lewis酸性。采用FTIR、1HNMR、13CNMR、元素分析对合成的离子液体进行了结构表征;对离子液体的Bronsted酸性、Lewis酸性、腐蚀性进行了测定。使用该离子液体催化合成了乙酸正丁酯并利用响应曲面法考察了最佳反应条件。结果表明,在反应温度103℃,催化剂[NH3C3H6SO3H]Cl/0.75ZnCl2(0.75代表3-氨基-1-丙磺酸盐酸盐与氯化锌物质的量比为1.00∶0.75)用量为正丁醇质量的10.03%,n(乙酸)∶n(正丁醇)=1.00∶1.22,反应时间4.92 h,带水剂环己烷用量为正丁醇质量的20%条件下,乙酸正丁酯收率可达97.28%。[NH3C3H6SO3H]Cl/0.75Zn Cl2重复使用5次后,催化剂活性没有明显降低。