高浓度SO_2在N,N'-二(2-羟丙基)哌嗪硫酸盐水溶液中的溶解度模型

基于拟平衡常数的概念,文中对高浓度SO_2在N,N'-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)硫酸盐水溶液中的溶解度数据进行了关联。以化学反应平衡和吸收相平衡为理论基础,通过胺平衡、电荷平衡及溶液配比,将亨利系数H拟合为温度、胺浓、吸收负荷的函数,建立了高浓度SO_2在HPP硫酸盐水溶液中的溶解度热力学模型。结果表明:模型计算值与实验值较吻合,平均相对偏差5.7%,符合工业应用需求。同时,通过Gibbs-Duhem方程计算了SO_2在HPP硫酸盐水溶液中的溶解热,由结果可知溶解热与温度关系不大,随着吸收负荷的增加而减小。     

N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪的合成及其在烟气脱硫工艺中的应用

利用无水哌嗪和环氧丙烷合成了N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP),利用红外光谱对其进行了表征,利用滴定法计算出HPP的共轭酸的pKa1和pKa2值,通过热重分析仪研究了HPP的半盐溶液与SO2的反应行为和SO42-在湿法烟气脱硫中对HPP挥发损失的影响。结果表明,HPP的合成反应是按照反应物的化学计量比进行的,且工艺过程简单,得到的产物纯度较高。HPP的共轭酸的pKa1和pKa2分别为3.8和8.2。SO42-能够有效的抑制HPP的挥发,可以作为烟气脱硫工艺中HPP半盐溶液的阴离子。     

酸性组分对N,N′-二（2-羟丙基）哌嗪吸收/解吸SO2性能的影响

通过添加硫酸、盐酸和氢氟酸模拟研究了SO3、HCl和HF三种酸性气体对N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)吸收解吸SO2性能的影响。研究结果表明,随着吸收液中硫酸、盐酸和氢氟酸的浓度逐渐增大,吸收液的饱和吸收量和脱硫率逐渐降低,解吸率逐渐增大。添加相同浓度H+的硫酸和盐酸对HPP吸收SO2性能的影响效果基本相当,且大于相同浓度H+的氢氟酸。每摩尔吸收液中添加0.5 mol硫酸或1 mol盐酸,吸收液饱和吸收量减少0.47mol mol 1;每摩尔吸收液中添加1 mol氢氟酸,饱和吸收量减少0.44 mol mol 1,饱和吸收量的理论计算值与实验值偏差率小于±1%。     

低分压SO_2在N,N′-二(2-羟乙基)哌嗪水溶液中的溶解度

采用半动态法测定了在298,308 K下低分压SO2在N,N′-二(2-羟乙基)哌嗪水溶液中的溶解度,建立了该过程基于化学反应平衡和吸收相平衡的数学模型。结果表明:在较低的SO2分压下,SO2的溶解度随着分压的增加而急剧增加,当溶解度达到一定值时,溶解度随着分压的增加而缓慢增加;pH值越大、温度越低及N,N′-二(2-羟乙基)哌嗪浓度越高越有利于SO2的溶解,模型得出的溶解度与实验值符合较好。     

N,N'-二(2-羟丙基)哌嗪-硫酸钠-水三元体系相平衡测定与计算

采用等温溶解平衡法测定N,N′-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)?Na2SO4?H2O三元体系在273.15和298.15 K下的相平衡数据,采用湿渣法测定其平衡固相数据,绘制等温相图。用改进的单组分电解质Pitzer方程计算该体系中Na2SO4和Na2SO4?10H2O的溶解平衡常数,并对相平衡数据进行理论计算。结果表明,273.15 K时存在3个结晶区,298.15 K时存在4个结晶区。HPP的存在降低了Na2SO4和Na2SO4?10H2O的相转变温度,使298.15 K下的相图中存在Na2SO4的结晶区域,且273.15和298.15 K的相图中不存在纯HPP的结晶区域。理论计算与实验数据的均方根偏差不高于0.0290,表明相平衡数据计算值与实验值较吻合,证实了改进的单组分电解质Pitzer方程适用于该体系计算。     

N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺的合成探索

N,N,N',N'-四(β-羟丙基)己二酰胺(简称"1260")是一种新型的粉末涂料固化剂,其性能优于N,N,N',N'-四(β-羟乙基)己二酰胺(简称"552").用己二酸二甲酯和二异丙醇胺一步反应合成"1260",反应转化率100％,反应纯度80.6％.本文设计正交试验,通过HPLC检测研究了温度、投料比、催化剂用...     

2,5-二甲基-1,4-二(2-羟丙基)哌嗪的合成及在水泥助磨剂中的应用

以2,5-二甲基哌嗪与环氧丙烷为原料合成了 2,5-二甲基-1,4-二(2-羟丙基)哌嗪(DHPP).用ESI-MS表征了 DHPP的分子结构.通过水泥助磨剂标准小磨试验研究了其应用性能.结果表明,DHPP具有优异的助磨分散性能,能够提高水泥胶砂的强度,是一种优异的水泥助磨剂.     

N,N,N',N'–四(2–羟丙基)己二酰胺固化剂的合成及应用性能研究

采用己二酸二甲酯和二异丙醇胺为主要原料合成了N,N,N',N'–四(2–羟丙基)己二酰胺固化剂,借助液相、红外光谱对产品进行了表征.并对比研究了N,N,N',N'–四(2–羟丙基)己二酰胺作为固化剂产品与市售固化剂EMS-1260、HAA、TGIC产品在耐黄变、低温固化、耐老化等方面的应用性能.     

1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪基复合胺脱硫剂的合成与性能

以哌嗪(PZ)、环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)为原料,以水为溶剂,PZ先与EO反应后中间产物再与PO反应合成1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪基复合胺脱硫剂.在PZ初始浓度为0.1 g/mL H2O,PZ:EO:PO摩尔比为1:0.8:1.2,PZ与EO、PO的反应温度分别为35℃、25℃,中间产物与PO在反应时间为150 min的优化条件下,所得复合胺脱硫剂成分为1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪、N,N′-二(2-羟丙基)哌嗪、N-(2-羟乙基)哌嗪、N-(2-羟丙基)哌嗪、N,N′-二(2-羟乙基)哌嗪、N-(1-甲基-2-羟乙基)哌嗪和哌嗪,其对气体SO2的饱和吸收量为0.7218 mol/mol,解吸率为98.37％.     

N,N,N’,N’-四丁基-3-氧戊二酰胺萃取铁(Ⅲ)的研究

在两种稀释剂体系中研究了N,N,N’,N’-四丁基-3-氧戊二酰胺(TBOPDA)从盐酸介质中萃取铁离子的性能和反应机理。考察了水相盐酸浓度、萃取剂浓度及温度对其萃取性能的影响。实验结果表明分配比随盐酸浓度的增加而增加;随萃取剂浓度的增加而增大;萃取过程为放热过程,升高温度不利于萃取。     

N,N'-双(对甲苯磺酰基)-2-哌嗪羧酸甲酯的合成

由乙二胺和对甲苯磺酰氯反应制得N,N’-双(对甲苯磺酰基)乙二胺。此步最佳工艺条件为：n(对甲苯磺酰氯)：n(乙二胺)=2．2：1,反应溶剂为苯,反应温度为40～45C,反应时间为6h,收率80％。由丙烯酸甲酯和溴反应制得a,β-二溴丙酸甲酯,收率为88％。再由上述二种中间体反应合成标题化合物,此步省略了N,N’-双(对甲苯磺酰基)乙二胺的二钠盐制备．收率为73％。     

N─甲基哌嗪-哌嗪及水-N─甲基哌嗪二元体系汽液平衡的研究

The VLE data for binary systems of N-methylpiperazine-piperazine and water-N- methylpiperazine were measured at pressure of 0.1013 MPa by using an improved Rose still.The experimental data of the systems were tested for thermodynamic consistency and correlated satisfactorily with Wilson equation.The critical properties,pc,Tc,V_c,and acentric factors,ω,of both N-methylpiperazine and piperazine have been estimated by group contribution method.The UNIFAC model was successfully used to correlate and predict VLE data of N-methylpiperazine-piperazine system．     

扩链剂N,N-二(2-羟丙基)苯胺的研究

介绍了扩链剂Ｎ,Ｎ－二（２－羟丙基）苯胺的扩试工艺,通过扩试验证了扩试工艺流程的可行性;考查了物料配比、保温时间等因素对产品含量的影响,选择出扩试优惠工艺条件为苯胺／环氧丙烷＝１∶２．２（摩尔比）,保温时间３ｈ。     

循环法测定低浓度SO_2在乙二醇中的气液平衡

文章设计了一种测定低浓度(≤4.51×10-2mol/m3)SO2气液平衡的封闭循环系统。在此系统中,通过改变温度和压力等条件,采用气相色谱法得到了一系列SO2的校正曲线。随机研究了SO2在25℃,101.86—144.53 kPa条件下的气液平衡关系,曲线拟合结果表明,SO2在乙二醇中的气液吸收平衡满足二次多项式关系。此封闭循环系统操作简便,能够同步、准确、快速地测定气体中SO2的浓度,为溶液吸收SO2达气液吸收平衡的研究提供了保障。     

正庚烷-DMF二元汽液平衡和液液平衡数据的测定及关联

采用改进的Rose-Williams釜,在101kPa下,测定了正庚烷-DMF二元体系的VLE数据。并用改进的液液平衡釜在常压下,测定了该二元体系(从293.2到341.2K)的LLE数据。应用NRTL和UNIQUAC两种模型关联了所测体系的相平衡数据,结果是令人满意的。     

N,N’-1,4-二对甲苯磺酰高哌嗪的合成

以甲醇钠为催化剂合成出N,N’-1,4-二对甲苯磺酰高哌嗪,考察了原料的物质的量比、反应时间、溶剂用量和相转移催化剂用量4种因素对反应收率的影响,较佳工艺条件为:N,N’-1,4-二对甲苯磺酰乙二胺0.02 mol时,N,N’-二对甲苯磺酰乙二胺和1,3-二溴丙烷的投料物质的量比1∶1.25,反应时间13 h,溶剂二甲基甲酰胺用量60 mL,苄基三乙基溴化铵用量0.6 g,总收率达65.65%。     

9,9-二(4,4’-二羟基-3,3’-二甲酰基苯基)芴的合成研究

文章以双酚芴、氢氧化钠、三氯甲烷为原料合成了高对称性结构的9,9-二(4,4’-二羟基-3,3’-二甲酰基苯基)芴,用IR、1H NMR和13C NMR对产物结构进行了表征与分析。研究了氢氧化钠用量、反应时间、反应温度、三氯甲烷与双酚芴摩尔比对反应的影响。结果表明:三氯甲烷与双酚摩尔比为9∶1,10%氢氧化钠浓度,在80℃下回流7 h是比较适宜的合成条件。     

N,N′-双(对甲苯磺酰基)-2-哌嗪羧酸甲酯的合成

由乙二胺和对甲苯磺酰氯反应制得N,N′-双(对甲苯磺酰基)乙二胺。此步最佳工艺条件为:n(对甲苯磺酰氯)∶n(乙二胺)=2.2∶1,反应溶剂为苯,反应温度为40～45℃,反应时间为6h,收率80%。由丙烯酸甲酯和溴反应制得α,β-二溴丙酸甲酯,收率为88%。再由上述二种中间体反应合成标题化合物,此步省略了N,N′-双(对甲苯磺酰基)乙二胺的二钠盐制备,收率为73%。