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第��卷第�期�化学反应工程与工艺������.�����
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文章编号:�����������������—���—���
磷钼酸催化合成乙酸乙酯的动力学研究�
叶孔萌�袁钢�吴嘉�
�浙江大学化学工程与生物工程学系,浙江杭州���������
摘要:�在反应精馏过程所涉及的温度范围内对磷钼酸催化合成乙酸乙酯的化学反应动力学进行了实验研�
究,测定了两个温度����℃, ���℃�和四个磷钼酸浓度��.���,�.���,�.���,�.����下的反�
应速率数据,获得了该温度和催化剂浓度范围内的反应动力学表达式和反应速率常数。实验结果表明,实�
验条件下的反应速率对乙醇和乙酸均为一级反应,反应速率常数随磷钼酸浓度呈线性增长。�
关键词:�磷钼酸; 乙酸乙酯;化学动力学�
中图分类号: �����.���文献标识码: ��
目前国内绝大多数以乙醇和乙酸为原料生产乙酸乙酯的工艺都采用浓硫酸做催化剂,其最大的缺�
点是腐蚀性强、环境污染严重��,因此乙酸乙酯合成工艺绿色化改造的一个重要研究方向是采用非�
硫酸类催化剂,已有采用其他无机酸、无机盐、强酸性离子交换树脂、�����酸和杂多酸等催化剂的�
大量研究工作报道��“�。但目前发表的研究工作大都集中于各种催化剂用于乙酸乙酯合成的可行性试�
验,缺乏化学反应动力学的定量研究结果,因此难以对其在工业生产条件下尤其是反应精馏塔中�温�
度和浓度条件在较大范围里变化�的反应速率进行定量计算。�
磷钼酸������是������结构的杂多酸���,文献报道磷钼酸对乙醇一乙酸酯化反应具有优良�
的催化活性口�。研究还表明磷钼酸对乙酸在沸腾条件下对普通不锈钢材的腐蚀作用具有优良的缓蚀效�
果。因此采用磷钼酸作为乙酸乙酯合成的催化剂,可以同时解决催化和设备腐蚀的问题���。磷钼酸催�
化合成乙酸乙酯的反应动力学研究尚未见定量结果发表,缺少进行过程分析的基础数据,成为影响其�
工业化研发价值评估的关键因素。针对上述背景,本项研究在反应精馏过程所涉及的温度范围内对磷�
钼酸催化合成乙酸乙酯的化学反应动力学进行实验研究,测定不同温度和不同磷钼酸浓度下的反应速�
率,获得了该反应的动力学表达式和反应速率常数。�
��实验过程�
实验所用试剂均为分析纯。反应在������的不锈钢反应器中进行,温度控制精度为�.�℃。实�
验操作过程如下:将乙醇和乙酸按一定的物质的量比配成溶液加入反应器中,封闭反应器后置于油浴�
中升温,待反应器内温度达到指定温度,将溶解在乙酸中的磷钼酸注射入反应器,搅拌下保持恒温反�
应,定时用微量进样器从反应器中取样����并立即用�������型气相色谱仪进行分析�杭州科晓仪�
器有限公司,热导检测器,担体����填充柱�����×����。�
�结果与讨论�
�.�动力学方程的建立�
乙醇和乙酸直接酯化反应过程如下�:�
收稿日期:����—��—��:修订日期:����—��—���
作者简介:叶孔萌�������,男,硕士研究生;吴嘉�������。男,教授,