甲硫醇合成二甲基二硫醚反應(yīng)動力學(xué)研究與反應(yīng)器設(shè)計.pdf

1、二甲基二硫醚(DMDS)是一種用途非常廣泛的含硫有機化合物。它可用于石油工業(yè)中的防腐劑和防焦劑,橡膠工業(yè)中的再生劑和增塑劑,食品工業(yè)中的食品香精,另外還可以用做一些有機化學(xué)反應(yīng)的抑制劑。用甲硫醇合成二甲基二硫醚是一種流程簡單、條件溫和、技術(shù)與設(shè)備要求較低的工藝路線。但目前對以甲硫醇和硫磺為原料的二甲基二硫醚合成反應(yīng),國內(nèi)外尚無公開的動力學(xué)研究報道。本文以實驗數(shù)據(jù)為依據(jù),建立以甲硫醇和硫磺為原料,反應(yīng)生成二甲基三硫醚和二甲基二硫醚的動力學(xué)

2、方程,并對合成二甲基二硫醚的間歇釜式反應(yīng)器進(jìn)行工藝設(shè)計,旨在為工業(yè)放大提供參考依據(jù)。
　　建立反應(yīng)動力學(xué)模型應(yīng)首先根據(jù)反應(yīng)的物料形態(tài)、反應(yīng)歷程和物性數(shù)據(jù),確定反應(yīng)的類型,并選擇反應(yīng)動力學(xué)模型。甲硫醇合成二甲基二硫醚為有氣、液、固三相并存的反應(yīng)體系,對其中的每個反應(yīng)均采用指數(shù)形式的反應(yīng)速度方程。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),即反應(yīng)物料比、反應(yīng)時間和反應(yīng)收率,通過物料衡算得到反應(yīng)器內(nèi)各階段的關(guān)鍵物料濃度,可表示出各反應(yīng)的反應(yīng)速率r。在所建模型的基礎(chǔ)上

3、,用四階Runge-kutta法求解各反應(yīng)速度方程,將所得的二甲基二硫醚和二甲基三硫醚的濃度變化與實驗所得趨勢進(jìn)行對比,來擬合反應(yīng)速度方程中的參數(shù),如指前因子、活化能以及反應(yīng)級數(shù)。本研究獲得的動力學(xué)數(shù)據(jù)可為二甲基二硫醚的合成技術(shù)和工業(yè)放大提供參考數(shù)據(jù)。
　　另外,本論文設(shè)計了一套年產(chǎn)量為3650t二甲基二硫醚的反應(yīng)裝置。主要對二甲基二硫醚的反應(yīng)釜進(jìn)行設(shè)計選型,著重介紹了設(shè)計反應(yīng)釜時的思路和方法。包括反應(yīng)釜的體積、釜體外形尺寸的設(shè)計