间歇反应器内醋酸丁酯酯化反应与渗透汽化集成过程模型计算(英文).pdfVIP

饪 七 掘 2O10 ChineseJournalofCatalysis Vol1．3lNo，8 文章编号：0253—9837(2010)08—0999—07 国际版 DOI：10．1016／S1872—2067(10)60100-3 研究论文：999～1005 间歇反应器 内醋酸丁酯酯化反应与渗透汽化集成过程的模型计算 邹 昀 ，童张法 ，刘 琨 ，冯献社 广西大学化学化S-学院，广西南宁530004 滑铁卢大学化工系，加拿大安大略省滑铁卢N2L3G1 摘要 ：建立 了一个间歇反应器 内酯化反应与渗透汽化集成过程 的数学模型，用于描述反应和脱水 同时进行的过程．该模型考虑 了反应体系中所有组分 的渗透量影响 以及混合物 的非理想热力学行为．选择 乙酸和正丁醇生成醋酸丁酯 的酯化反应与PVA膜 渗透汽化集成过程为研究体系，将模型结果与文献中已报道的实验数据进行对 比，验证了该模型 的有效性．结果表明，采用渗透 汽化脱除酯化反应的水分将提高酯的产率．对温度、反应物初始 比、膜面积与反应体积 比以及催化剂浓度几种操作条件对集成 过程性能影响进行 了参数 的分析．根据结果讨论得到该膜过程与反应集成过程 的优化操作条件． 关键词：渗透汽化；酯化反应：渗透；集成过程；集成 因子 中图分类号：O643 文献标识码：A M odelingofEsterificationinaBatchReactorCoupledwithPerVap0rati0n forProductionofn—ButylAcetate ZOUYun，TONGZhangfa’，LIU Kun ，FENG Xianshe SchoolofChemistryandChemicalEngineering,GuangxiUnivers Nanning530004,Guangxi,China DepartmentofChemicalEngineering,Universi~ofWaterloo，WaterlooN2L3G1，Ontario，Canada Abstract：Amathematicalmodelforesterificationinabatehreactorcoupledwithpervaporationtodescribeasimultaneousreactionand waterremora1from thereactorwasdeveloped．Thepermeationofal1componentsj11thereactionmixtureandtheirnon．idea】thermodynamic behaviorweretakenintoaccount．Theesterificationofaceticacidwithn—butanolfortheproductionofn-but、，1acetateintegratedwitha poly(vinylalcoho1)pervaporationmembranewasselectedasthemodelsystem forthissutdy．Thevalidityofthemodelwastestedbycorn— paringthecalculatedresultswithexperimentaldatareportedintheIiterature．Theresultsshow thattheesterificationisfacilitatedbywater removalusingpervaporation，whichacceleratestherateofesterformation．Aparametricsutdywascarriedouttoevaluatetheeffectsofop— crat