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旋转蒸发仪对乙醇和水的分离

2020.10.27
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空空

好好工作,天天开心

1 利用旋转蒸发器对废溶剂DMF中成分的分析

由TATB的合成反应方程式可知,废液中主要包括DMF,水(氨水带入),乙醇(副产物),由于反应时再加热条件下进行的,DMF分解可能产生少量的甲酸。废溶剂DMF中可能含有少量的TATB颗粒、少量的未反应完的中间体,将收集的DMF废溶剂静置沉降过滤,滤去颗粒物等,将收集的母液进行相关的成分分析。

1.1 废溶剂中溶剂组分的分析

通过气相色谱法检测了废液中DMF以及乙醇的含量,同时使用卡尔费休法分析得到废液中水分的含量。

1.2 旋转蒸发减压乙醇和水的分离

由于废液中的乙醇,水、DMF沸点差距较大,实验中直接用高真空蒸馏会出现乙醇、甲酸和水来不及冷凝就直接进入真空泵,所以实验中回收工艺分三阶段处理,每个阶段获得主要组分不同的物质,便于分类处理。*阶段:在常压下加热至75~78℃,主要蒸馏出的是乙醇、甲酸和水的共沸物,实验中直接焚烧处理,在工业生产过程中,该乙醇混合物可以用作燃料等其他用途。第二阶段:在减压下(0.08MPa)加热至60~70℃,主要蒸馏出的是水和少量的DMF,采用碱液处理。在碱的作用下,DMF分解为甲酸盐和二甲胺,用空气赶出DMA,并用富氧空气进行焚烧,使之转化为N2和 CO2 ,甲酸盐可以直接通过生物法处理。第三阶段,使用高真空化学泵,减压(0.29~9mbar)加热至29~54℃,主要蒸馏出的是DMF溶剂。在回收过程中,我们对真空度、温度、回收DMF的纯度以及回收再利用进行了详细研究。

2 DMF的回收与检测

2.1 废溶剂DMF减压蒸馏中的真空度与温度的关系

通过多组实验研究在不同真空度条件下减压蒸馏出DMF的温度,掌握减压蒸馏过程中真空度和温度之间的关系,为废溶剂DMF回收工艺的确定提供了数据。本实验测得减压过程中温度与真空度之间的关系。当真空度控制在9mbar,DMF蒸馏温度可达54℃,但是实验中发现蒸馏速度相对较慢;当真空度达到0.29mbar,DMF蒸馏温度低达29℃,并且蒸馏速度较快,可以明显看出,随着真空度的增大,DMF的蒸馏温度随之降低。在一定的真空度范围之内0.29~1.6mbar,通过多组平行实验,回收得到的DMF纯度在92%~97.8%,虽然回收样纯度和分析纯DMF的纯度有一定的差距,而主要的差距体现在水分上,回收得到的DMF主要用于TATB合成反应中,TATB无氯合成反应主要以氨水为胺化剂,氨水本身就含有一部分水,所以水分对TETNB合成TATB的影响较小,因此我们拟选用纯度较低的一组DMF试剂作为胺化反应试,考察是否会对合成的TATB有一定的影响。




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