丙酮連氮水解反應(yīng)精餾工藝的研究.pdf

1、　　國內(nèi)水合肼的生產(chǎn)大多采用尿氯法,存在能耗高、收率低及污染嚴重等缺點。酮連氮法是一種先進的水合肼生產(chǎn)工藝,具有收率高,能耗低的優(yōu)點,其中酮連氮水解是該制肼方法中最為關(guān)鍵的一步,但是對于酮連氮水解反應(yīng)的動力學及計算機模擬的研究鮮見報道。因此,對于此水解反應(yīng)精餾工藝的研究頗具意義。
　　本文研究了丙酮連氮在高溫高壓下水解制取水合肼的反應(yīng)過程,考察了水與酮連氮的摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等因素對水解收率的影響。在單因素實驗的基礎(chǔ)上,

2、通過正交實驗優(yōu)化了反應(yīng)條件,確定了較優(yōu)的水解反應(yīng)條件。
　　探討了413.15K至453.15K范圍內(nèi)水解反應(yīng)的本征動力學,采用擬均相可逆反應(yīng)的動力學模型進行擬合,并利用最小二乘法進行非線性回歸得到了相應(yīng)的動力學方程：0.097 0.1015 0.114 0.11592143 122.6 5.687 exp( ) 4.585 exp( )A A A B dC r CC dt RT RT??=?=?C D CC可以看出：在實驗條件

3、下,丙酮連氮的水解反應(yīng)為可逆吸熱反應(yīng)且正反應(yīng)的活化能遠高于逆反應(yīng)的活化能,升高溫度平衡常數(shù)增大,從而可增大丙酮連氮的轉(zhuǎn)化率。
　　在動力學研究的基礎(chǔ)上,利用化工流程模擬軟件對水解過程進行了模擬計算, 考察了全塔理論級數(shù)、進料位置和回流比等因素對水解過程的影響。利用正交表對模擬計算中的影響因素進行了綜合分析,得到了較優(yōu)的模擬結(jié)果：全塔的理論級數(shù)為 25 級,補充水的進料位置為第5塊板,丙酮連氮和水的混合進料位置在第10塊板,適宜回