NTS氧化工艺相关组分固液平衡的研究及氧化介质的选择

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4,4’-二氨基二苯乙烯-2,2’-二磺酸(DSD酸)是用于工业合成荧光增白剂染料杀虫剂的重要中间体现阶段DSD酸的生产步骤包括磺化氧化还原三个工序,其中氧化过程是4-硝基甲苯邻磺酸(NTS)氧化为4,4′-二硝基二苯乙烯-2,2′-二磺酸(DNS),该过程通常在碱水介质中进行,存在反应收率低废水量大等缺点众多研究者一直致力于改进NTS氧化工艺,其中,文献报道有机-水混合溶剂作为NTS氧化反应介质具有高收率产品易于分离反应条件温和等优点因此,选择恰当的水-有机溶剂作为NTS氧化反应介质对于改进现存氧化工艺意义重大根据NTS氧化过程相关组分,本文系统地测定了NTSNa DNSNa NTSK在水-乙二醇单乙醚二元溶剂及水-乙二醇单丁醚二元溶剂中的溶解度数据实验结果表明:在所有体系中,NTSNa DNSNa NTSK的溶解度随着温度升高而增大对于水-乙二醇单乙醚体系,随着混合溶剂中脱溶质乙二醇单乙醚质量分数不断增大,NTSNa DNSNa NTSK的溶解度均先增大后减小在水-乙二醇单丁醚体系中,随着脱溶质乙二醇单丁醚在混合溶剂中的质量分数增大,NTSNa NTSK在水-乙二醇单丁醚体系中的溶解度先增大后减小,DNSNa的溶解度随着脱溶质乙二醇单丁醚质量分数的增大呈先减小后增大而后再减小的趋势在相同组成溶剂中,NTSNa的溶解度最大,NTSK次之,DNSNa最小DNSNa在乙二醇单乙醚和乙二醇单丁醚中几乎不溶,DNSNa-水-乙二醇单乙醚和DNSNa-水-乙二醇单丁醚体系均出现协同效应对本文所测的电解质体系固液平衡数据采用E-NRTL热力学模型进行关联,计算得到模型参数,整体关联结果令人满意,固液平衡温度的实验值和计算值吻合根据实验获得的NTSNa和DNSNa在相同组成溶剂中的溶解度差异,二者在乙二醇单丁醚质量分数为0.2000的水-乙二醇单丁醚二元溶剂中的溶解度差异最大,从产物易于与反应混合物分离的角度出发,确定脱溶质乙二醇单丁醚质量分数为0.2000的水-乙二醇单丁醚二元溶剂为NTS氧化新介质采用静态法结合紫外可见分光光度计分析方法进行验证,NTSNa和DNSNa的混合物在脱溶质乙二醇单丁醚质量分数为0.2000的水-乙二醇单丁醚二元溶剂中能实现有效分离,分析结果表现为298.15K时NTSNa的溶解度是DNSNa的11倍
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