环己烷氧化水洗液中己二酸回收工艺及基础研究

作     者：相政乐 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：马沛生

授予年度：2006年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：己二酸 丁二酸 环己烷氧化液 液相色谱 粘度 密度 固液平衡 

摘      要：己二酸是重要的二元羧酸之一,是生产尼龙的主要原料。环己烷氧化水洗液是环己烷氧化过程中产生的废弃物,水洗液中含有大量的己二酸,为了回收水洗液中的己二酸,本文做了相关的基础研究。 研究了采用反相高效液相色谱技术分析己二酸、戊二酸和丁二酸的分析条件。考察了流动相pH值等因素对三种二元酸分离测定的影响,确定了最佳的色谱分析条件。绘制了定量分析测定己二酸、戊二酸和丁二酸的标准工作曲线,并得到了曲线的回归方程。在此基础上,分析了环己烷氧化水洗液的组成,测定了其中己二酸的含量。 研究了硝酸氧化环己烷氧化水洗液回收己二酸的工艺条件,分别考察了硝酸用量、反应时间和催化剂对产品的影响;另外还考察了影响产品成色的因素,分析了硝酸氧化产品带有颜色的原因;研究了重结晶对产品的影响,最终确定了最佳的工艺条件。 在常压下采用U形振动管密度计和乌氏粘度计分别测定了环己酮与环己烷的混合液在293.15～343.15K下的密度和粘度,并由密度数据和粘度数据分别计算出了不同温度和组成下的超额体积VE和超额粘度Δη;同时分别将不同温度下的超额体积、超额粘度与组成的关系用Redlich-Kister方程进行了关联,最大标准偏差小于3%,说明此体系适合采用Redlich-Kister方程回归。 建立了一套用激光监视技术测定常压固液平衡的实验装置,分别测定了温度在288.15～363.15K之间时己二酸、丁二酸在环己酮、环己醇、环己酮和环己醇混合体系以及N,N-二甲基甲酰胺(DMF),N,N-二甲基乙酰胺(DMAC),二甲基亚砜(DMSO)和冰乙酸(HAC)四种有机溶剂中的溶解度,并用经验方程、λh方程和NRTL方程模型对溶解度数据进行回归,结果表明经验方程、λh方程和NRTL方程都可以较好的拟合己二酸和丁二酸在上述溶液中的溶解度。用NRTL方程模型预测了三元体系的溶解度,在温度较高时,可以较好的预测三元体系的溶解度,但在温度较低时,由于混合溶液存在缔合作用,实验值大于预测值。