催化精馏水解丙酮连氮工艺的研究

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  传统的酮连氮水解制肼工艺是在没有催化剂的条件下进行的,为了得到较高的水解率,需较高的温度和压力,导致工业化的成本较高。本文研究常压下催化精馏水解丙酮连氮,采用平衡级模型进行模拟计算和过程优化,并以弱酸性阳离子交换树脂为催化剂,在催化精馏塔内对该过程进行了研究。   以大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂为催化剂,在间歇搅拌釜式反应器中进行了水解丙酮连氮制肼的宏观动力学研究。测定了该过程的动力学参数以及催化剂类型、反应温度、原料摩尔配比和催化剂用量对反应速率的影响,得到了丙酮连氮催化水解反应的宏观动力学方程式:   采用平衡级模型,应用化工过程模拟软件对丙酮连氮水解工艺过程进行了模拟计算,通过计算考察了原料摩尔配比、理论板数、回流比以及进料位置对过程的影响,初步得到较优的操作条件:反应精馏段、精馏段理论板数分别为 14、5,丙酮连氮/水(mol)=1:7,回流比为2,丙酮连氮和水的混合溶液的最佳进料位置为第9级即反应精馏段的上部。   在直径为40mm分段组合式玻璃塔中进行了实验研究,考察了进料位置、回流比对催化精馏水解丙酮连氮工艺的影响。研究表明,实验结果与模拟结果很好的相符,证明该工艺过程是可行的。
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