EPTA残渣中杂质分析与TA回收方法研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 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
• 对EPTA残渣的杂质成分进行了定性分析
• 建立了以FMSO为溶剂的活性炭吸附回收EPTA残渣中TA的方法
• 建立了以aOH溶液为溶剂的活性炭吸附回收EPTA残渣中TA的方法
• 两种吸附回收TA的方法比较
• 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