EPTA残渣中杂质分析与TA回收方法研究

摘要

高纯度对苯二甲酸(PTA)是合成聚酯纤维的重要原料,主要采用对二甲苯液相氧化法生产.通过美国Eastman工艺生产EPTA时会产生大量氧化残渣,通常作为固体废弃物进行处理.但残渣中含有大量对苯二甲酸(TA),故研究从氧化残渣中回收TA对减轻环境污染和资源利用将有着非常重要的意义.本文对EPTA工艺残渣进行了成分检测,根据自由基反应特点对杂质生成的机理进行了分析,提出了两种TA回收方法,并进行了大量实验研究,为开发工业化的残渣回收技术提供了依据. 本文的内容包括:采用色质联用和液相色谱等手段来定性分析残渣中的杂质成分,采用紫外分光光度法来定量分析残渣中影响色值的杂质的总量;根据芳烃氧化自由基反应规律,提出了对二甲苯氧化过程中杂质生成的反应路径. 给出了两种可以用于回收残渣中TA的技术方案,一是以二甲基亚砜(DMSO)做溶剂加入活性炭吸附脱色除杂;二是以氢氧化钠溶液做溶剂加入活性炭吸附脱色除杂.两种方法都能到达有效回收残渣中TA的目的.实验详细考察了温度、溶剂含水量、含酸量和活性炭浓度对以DMSO为溶剂的活性炭吸附法的吸附脱色效果的影响;考察了吸附PH值、酸析PH值、温度和活性炭浓度对以NaOH溶液为溶剂的活性炭吸附法的脱色效果的影响.获得了有色杂质的吸附等温线,并用Langmuir模型和Freundlich模型拟合,回归得到了模型参数.上述结果为工业应用活性炭吸附回收氧化残渣的技术提供了依据.

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号表

前言

第一章 文献综述

1.1.对苯二甲酸中的杂质及其生成机理

1.1.1.对苯二甲酸中的杂质

1.1.2.对苯二甲酸中杂质的生成机理

1.1.3.对苯二甲酸氧化产物的分析方法

1.2.对苯二甲酸的回收利用和精制方法

1.2.1.对苯二甲酸氧化残渣的回收利用

1.2.2.粗对苯二甲酸的精制方法

1.2.3.碱减量废水中对苯二甲酸的回收方法

1.3.液相吸附概述

1.3.1.吸附的影响因素

1.3.2.吸附等温线和等温线模型

1.4.小结

第二章 EPTA残渣中杂质的分析及其生成机理

2.1.化学试剂和分析仪器

2.1.1.化学试剂

2.1.2.分析仪器

2.2.不同工艺氧化残渣的成分比较

2.3.氧化残渣中杂质的色质联用分析

2.3.1.气质联用分析

2.3.2.液质联用分析

2.3.3.残渣经蒸馏处理后的色质联用分析

2.3.4.色质联用分析结果

2.4.氧化残渣中杂质的液相色谱分析

2.5.氧化残渣中杂质的紫外分光光度法分析

2.6.氧化残渣中杂质的生成机理

2.7.小结

第三章 以二甲基亚砜为溶剂的活性炭吸附脱色法

3.1.有机溶剂活性炭吸附脱色法的探索

3.2.实验技术

3.2.1.实验材料

3.2.2.实验装置和实验步骤

3.2.3.分析方法

3.2.4.吸附效果评价指标

3.3.溶剂和活性炭的筛选

3.3.1.溶剂筛选实验

3.3.2.活性炭筛选实验

3.4.吸附影响因素考察

3.4.1.溶剂对吸附的影响

3.4.2.温度对吸附的影响

3.4.3.水和酸对吸附的影响

3.4.4.活性炭浓度对吸附的影响

3.5.吸附等温线和等温线模型

3.5.1.吸附等温线和等温线模型

3.5.2.修正的等温线模型

3.5.3.不同含水量的吸附等温线

3.6.小结

第四章 以氢氧化钠溶液为溶剂的活性炭吸附脱色法

4.1.实验技术

4.2.吸附影响因素

4.2.1.吸附过程PH值对吸附的影响

4.2.2.酸析过程PH值对吸附的影响

4.2.3.温度对吸附的影响

4.2.4.活性炭浓度对吸附的影响

4.3.吸附等温线和等温线模型

4.3.1.吸附等温线和等温线模型

4.3.2.修正的等温线模型

4.4.小结

结论

参考文献

附1：D1058的气质联用谱图

附2：氧化残渣中的杂质及其性质

致谢

作者攻读硕士期间相关成果