混合二元酸加合結(jié)晶過程的相平衡研究.pdf

1、己二酸是生產(chǎn)尼龍66鹽和尼龍66的兩種主要原料之一，其生產(chǎn)工藝主要是由環(huán)己醇或環(huán)己酮在銅、釩鹽催化劑的作用下，經(jīng)硝酸氧化制備。而氧化過程中，會(huì)有一些副反應(yīng)產(chǎn)生。除己二酸外，還會(huì)產(chǎn)生丁二酸和戊二酸副產(chǎn)物。所謂混合二元酸，即是丁二酸、戊二酸和未能完全分離的己二酸的混合物?；旌隙岬慕Y(jié)晶分離可在適宜的溶劑中進(jìn)行，如水、二甘醇等。本文以混合二元酸為研究體系，開展了一系列的研究工作，為混合二元酸的結(jié)晶分離提供了相關(guān)的理論指導(dǎo)和技術(shù)參數(shù)。采用尿素

2、加合結(jié)晶分離的理論基礎(chǔ)是混合二元酸、尿素在溶劑中的三元體系的溶解度，然而，這些三元體系的溶解度數(shù)據(jù)尚未見文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。因此，研究混合二元酸和尿素在溶劑中的溶解度，繪制對(duì)應(yīng)的三元體系相圖，既具有較高的學(xué)術(shù)價(jià)值，又具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　(1)采用DSC技術(shù)研究了丁二酸+戊二酸、戊二酸+己二酸、己二酸+丁二酸三個(gè)體系的固-液相平衡。這三種體系為簡(jiǎn)單的低共熔體系，低共熔組成分別為0.3760（丁二酸的摩爾分?jǐn)?shù)）、0.6433（戊二酸的摩爾

3、分?jǐn)?shù)）、0.6107(己二酸的摩爾分?jǐn)?shù))，低共熔溫度為350.95K、360.35 K、382.75 K。采用理想模型對(duì)體系進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并用Wilson和NRTL活度系數(shù)方程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，其中，NRTL方程的關(guān)聯(lián)效果較好，標(biāo)準(zhǔn)偏差較小。此研究為混合二元酸的熔融結(jié)晶分離提供了理論基礎(chǔ)。
　　(2)采用濕渣法測(cè)定了288.15 K和303.15 K下丁二酸+尿素+水、戊二酸+尿素+水和己二酸+尿素+水六個(gè)三元體系的相平衡數(shù)據(jù)，

4、并繪制了三元體系相圖，采用NRTL模型回歸得到了丁二酸-尿素、戊二酸-尿素、己二酸-尿素的能量相互作用參數(shù)和加合物的溶度積常數(shù)，并對(duì)相圖進(jìn)行了計(jì)算，為工業(yè)結(jié)晶分離混合二元酸提供理論基礎(chǔ)。同時(shí)測(cè)定了平衡液相密度與丁二酸、戊二酸、己二酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。
　　(3)采用濕渣法分別測(cè)定了丁二酸、戊二酸、己二酸和尿素在二甘醇中的溶解度，丁二酸、戊二酸、己二酸、尿素在二甘醇中的溶解度均隨溫度的增加而增大，同溫度下，四種物質(zhì)在二甘醇中的溶解

5、度大小順序?yàn)?尿素＞戊二酸＞丁二酸＞己二酸。采用溶解度-溫度經(jīng)驗(yàn)方程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)均偏差較小，效果理想。同時(shí)采用濕渣法測(cè)定了298.15 K、333.15 K下，丁二酸+尿素+二甘醇、戊二酸十尿素+二甘醇、己二酸+尿素+二甘醇六個(gè)三元體系的相平衡數(shù)據(jù)，并繪制了三元相圖，測(cè)定了平衡液相密度與丁二酸、戊二酸、己二酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。
　　(4)根據(jù)丁二酸+尿素+水、戊二酸+尿素+水、己二酸+尿素+水三元體系相圖，以丁二酸