氢氧化钙羰基化合成甲酸钙反应动力学-化学工业与工程.PDF

２０１６年３月 化　 学　 工　 业　 与　 工　 程 第３３卷 第２期 　 Ｍａｒ． ２０１６ ＣＨＥＭＩＣＡＬ　 ＩＮＤＵＳＴＲＹ　 ＡＮＤ　 ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．２ 　 　 ｄｏｉ：１０．１３３５３／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００４．９５３３ 氢氧化钙羰基化合成甲酸钙反应动力学 侯志源，吕　 静，李振花∗ （天津大学化工学院，绿色合成与转化教育部重点实验室，天津３０００７２） 摘要：以半连续进料方式在高压搅拌釜中对氢氧化钙羰基化反应进行了系统的研究。 采用ＸＲＤ对 反应产物进行了定性分析，证明反应生成物为甲酸钙和极少量的碳酸钙。 与生成甲酸钙的主反应 相比，生产碳酸钙的副反应速率较小可以忽略。 考察了反应工艺条件对反应的影响，结果表明，转 速达到１０００ ｒ／ ｍｉｎ 时，可以消除外扩散的影响。 在反应温度４２３ ～４５３ Ｋ、压力２０ ～３５ ＭＰａ、不 同氢氧化钙初始浓度下对反应进行考察，使用幂函数形式的动力学模型对实验数据进行拟合，结 －１ 果表明，该反应对ＣＯ为一级反应，反应活化能为５４７ ｋＪ·ｍｏｌ 。 通过模型计算结果与实验数据的 比较，证明该模型具有较好的实用性。 关键词：氢氧化钙；羰基化；甲酸钙；动力学 中图分类号：Ｏ６４３　 　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００４ －９５３３（２０１６）０２－００２３－０７ Ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｃａｌｃｉｕｍ Ｆｏｒｍａｔｅ ｂｙ Ｃａｌｃｉｕｍ Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ Ｃａｒｂｏｎｙｌａｔｉｏｎ Ｈｏｕ Ｚｈｉｙｕａｎ，Ｌｖ Ｊｉｎｇ，Ｌｉ Ｚｈｅｎｈｕａ∗ （Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｇｒｅｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｃａｌｃｉｕｍｆｏｒｍａｔｅｂｙ Ｃａ（ＯＨ） ｃａｒｂｏｎｙｌａｔｉｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｉｎ ａ ｓｔｉｒｒｅｄｔａｎｋｒｅａｃ⁃ ２ ｔｏｒ ｉｎａｓｅｍｉ⁃ｂａｔｃｈｗａｙ． ＴｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃａｒｂｏｎｙｌａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙＸＲＤ． Ｉｔ ｗａｓｆｏｕｎｄ ｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｗｅｒｅｃａｌｃｉｕｍｆｏｒｍａｔｅａｎｄａｌｉｔｔｌｅｃａｌｃｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅ，ｈｅｎｃｅｔｈｅ ｓｉｄｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄｂｅ ｎｅｇｌｅｃｔｅｄ ｓｉｎｃｅ ｉｔｓｒａｔｅｗａｓｌｏｗｅｒ ｔｈａｎｔｈｅ ｍａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎｒａｔｅ． Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｒｅ⁃ ａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆ ｃａｌｃｉｕｍｆｏｒｍａｔｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｇａｓｅｏｕｓ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｃｏｕｌｄｂｅ ｅ