超-亞臨界水中聚氨酯合成革生產(chǎn)中DMF精餾釜殘的液化研究.pdf

1、本文利用微型可視石英毛細管反應器(FSCR)結合偏光顯微鏡研究合成革生產(chǎn)中二甲基甲酰胺(DMF)精餾釜殘在超/亞臨界水中液化反應過程的相態(tài)變化，采用拉曼光譜不取樣分析液化后的氣相產(chǎn)物;同時，利用不銹鋼高壓反應釜研究了釜殘在超/亞臨界水體系中的液化行為，考察不同反應條件對液化轉化率和油產(chǎn)率的影響。液化氣相產(chǎn)物用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)進行分析，油相產(chǎn)物分別用FT-IR和氣質聯(lián)譜(GC-MS)進行定性分析，未反應釜殘與液化殘渣用FT

2、-IR和熱重進行分析。
　　在FSCR中釜殘在水中液化的相態(tài)行為研究發(fā)現(xiàn):釜殘隨著溫度的升高慢慢擴散且逐漸溶于水中，當溫度上升至195.2℃左右，觀察到FSCR體系中的液體顏色逐漸變黃，表明了有油狀物產(chǎn)生。隨著溫度的繼續(xù)上升，F(xiàn)SCR體系中觀察到氣泡產(chǎn)生。在360℃條件下的反應過程中，釜殘逐漸液化降解，體系中的液體顏色變得越來越黃，但隨著反應時間的延長，在體系中觀察到了炭化現(xiàn)象。反應結束后，當溫度降至165.3℃時黃色油狀物質析出

3、，形成不透明的小液滴且黃色褪去。實驗還將FSCR結合拉曼光譜原位在線分析，氣相產(chǎn)物中檢測到了H2、CO2和CH4三種氣體，與FT-IR檢測結果比較可知，CO、C2H4和C2H6這三種氣體未被檢測出，但檢測出了FT-IR未能檢測的非極性H2氣體。
　　在間歇式不銹鋼高壓反應釜中釜殘液化后氣相產(chǎn)物用FT-IR定性分析，氣相產(chǎn)物中主要成分為CO2、CO、CH4、C2H4和C2H6等。油相產(chǎn)物分別用FT-IR和氣質聯(lián)譜(GC-MS)進行定

4、性分析，分析表明油相產(chǎn)物的成分復雜，有機物種類繁多，主產(chǎn)物分別是氨基甲酸叔己脂，苯酚，2-乙基正己醇，鄰甲苯胺，3，5-二甲基苯酚和4，4'-亞甲基雙苯胺等，說明油相中主要包括各種有機醇類、酚類、酮類和苯胺類物質。未反應釜殘與液化殘渣用FT-IR和熱重進行定性分析，F(xiàn)T-IR結果表明:隨著反應溫度的升高，液化殘渣中C=C鍵、C-O鍵吸收峰越來越弱，說明隨著反應溫度的升高，釜殘中的有機物逐漸向液相轉移，從而達到了液化的目的。熱重分析結果表

5、明:未反應釜殘的失重量明顯大于反應后液化殘渣的失重量。
　　利用間歇式高壓反應釜研究投料比（釜殘與水的質量比）1∶25～7.5∶25，反應溫度280～400℃、反應時間5～60 min等因素對釜殘在超/亞臨界水中液化的影響，結果表明:釜殘液化轉化率和油產(chǎn)率隨著釜殘/水比的增大均呈下降的趨勢，隨著反應溫度的升高和反應時間的延長釜殘轉化率和油產(chǎn)率均先增大后下降。綜合考慮各因素，確定釜殘液化的較優(yōu)條件為:質量投料比（釜殘/H2O）為1∶