亞硫酸氫鈉甲萘醌合成工藝改進(jìn)及相關(guān)溶液熱力學(xué).pdf

1、隨著社會的進(jìn)步和醫(yī)藥、飼料工業(yè)的快速發(fā)展,亞硫酸氫鈉甲萘醌(MSB)作為的重要醫(yī)藥和飼料添加劑,國內(nèi)外需求量逐年遞增,缺口甚大。傳統(tǒng)的MSB合成方法普遍存在著收率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、成本高、污染大、工藝復(fù)雜等缺點(diǎn),合成新工藝的研究成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
　　本文在傳統(tǒng)合成工藝的基礎(chǔ)上,對其合成方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),并對其合成過程的流體相平衡、體積性質(zhì)、粘度性質(zhì)及相應(yīng)模型等進(jìn)行基礎(chǔ)研究,具有重要的學(xué)術(shù)理論意義和工程應(yīng)用前景。對MSB合成原料

2、2-甲基-1,4-萘醌(2-MNQ)中含有的6-甲基-1,4-萘醌(6-MNQ)進(jìn)行了分離去除,在鄰二甲苯溶劑中和亞硫酸氫鈉水溶液反應(yīng)合成MSB。2-MNQ與6-MNQ的最佳分離操作條件為:6-MNQ與亞硫酸氫鈉的摩爾比1:1.15,反應(yīng)溫度20℃,反應(yīng)時間10 min;MSB的最佳合成工藝條件為:2-MNQ與亞硫酸氫鈉的摩爾比1:1.45,反應(yīng)溫度40℃,反應(yīng)時間4 h。
　　結(jié)果表明工藝改進(jìn)后,MSB的收率提高到81％,質(zhì)量分

3、數(shù)大于98％,降低了生產(chǎn)成本,適合工業(yè)化生產(chǎn)。溶液的相態(tài)、密度等體積性質(zhì)、粘度等傳遞性質(zhì)對反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、運(yùn)行性能及溶解理論、分子熱力學(xué)至關(guān)重要,而有關(guān)2-MNQ或MSB在有機(jī)體系中的溶解度、溶液的密度等體積性質(zhì)、粘度數(shù)據(jù)及相應(yīng)模型的研究甚少。
　　本文運(yùn)用激光監(jiān)視動態(tài)法較系統(tǒng)地測定了較寬溫度范圍內(nèi)2-MNQ在醇+水體系、苯體系,MSB在不同濃度乙醇+水體系等18組二元、三元體系的溶解度數(shù)據(jù)。運(yùn)用基于固-液相平衡理論的三參數(shù)Apel

4、blat方程,對溶解度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),確定了方程參數(shù),18組二元、三元體系168個數(shù)據(jù)點(diǎn)的方程計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值相比較,其相對偏差小于2.0％。
　　根據(jù)Scatchard-Hildebrand理論及相似相溶原理,結(jié)合溶解度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探討了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)測定了2-MNQ+苯、2-MNQ+甲苯、2-MNQ+乙苯、2-MNQ+鄰二甲苯、2-MNQ+間二甲苯、2-MNQ+對二甲苯;MSB+45wt％C2H5OH+H2O、MSB+60wt％

5、C2H5OH+H2O、MSB+75wt％C2H5OH+H2O等九個體系在303.15K~333.15K溫度范圍內(nèi)的密度與粘度數(shù)據(jù)。用VTF方程對該系列數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián),確定了方程參數(shù)。方程計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值相比較,九個體系的標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1.0％。計(jì)算了諸體系的表觀摩爾體積、極限偏摩爾體積等體積性質(zhì)。通過溶解度、密度等體積性質(zhì)、粘度數(shù)據(jù)及相應(yīng)模型研究,既豐富了化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和溶液熱力學(xué)研究,又為2-MNQ直接磺化合成MSB過程進(jìn)一步研究和工業(yè)化