DMF回收新工艺中水解动力学的研究.pdf

第卷第期青岛科技大学学报
273Vol.27No.3
2006年6月JournalofQingdaoUniversityofScienceandTechnologyJun.2006

文章编号:167226987(2006)0320207203

DMF回收新工艺中水解动力学的研究

赵玉军,王庆华,仇汝臣*,方晨昭

(青岛科技大学化工学院,山东青岛266042)

摘要:以含有甲酸、二甲胺的DMF水溶液实验数据为基础,研究了宏观反应体系DMF
水解反应动力学,建立了DMF水解反应动力学模型。对实验数据进行了拟合处理,拟合
曲线与实验数据点吻合较好,拟合曲线上的点可以近似表示反应的真实趋势,从而证明所
建DMF水解动力学为表观一级反应模型成立。计算了在实验温度条件下的DMF水解

活化能(Ea)。DMF水解反应动力学模型的建立,为DMF水解反应机理的深入探讨提供
了基本的理论依据。
关键词:N,N2二甲基甲酰胺;动力学;拟合;模拟计算;活化能
中图分类号:TE622.5文献标识码:A

StudiesonHydrolysisKineticsofNewRecoveryProcessforDMF

ZHAOYu2jun,WANGQing2hua,QIURu2chen,FANGChen2zhao
(CollegeofChemicalEngineering,QingdaoUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266042,China)

Abstract:BasedontheexperimentaldataobtainedbytheDMFsolutioncontainingfor2
micacidanddimethylamine(DMAM),thehydrolysiskineticsofDMFwasstudiedand
thekineticmodelofhydrolysiswasestablished.Theexperimentaldatawascorrelated.
Theresultsshowedthatthecorrelationcurvewasingoodconformitywithexperimental
dataandthekineticmodelofhydrolysiswasfirstorder.Moreover,theactivationener2
gyofDMFhydrolysisundertheexperimentaltemperaturewascalculated.
Keywords:DMF;kinetics;correlation;simulationcalculation;activationenergy

N,N2二甲基甲酰胺简称DMF,是一种优良解,造成DMF的浪费,也给塔底废液的处理造成
的工业溶剂和有机合成材料,主要用作聚丙烯腈困难[4]。目前,对DMF溶剂回收的研究,国内外
纤维纺丝用溶剂;在石油化学工业中作为气体吸学者的主要研究方向有:(1)DMF2甲酸汽液平衡
收剂,用于乙炔的选择性吸收和丁二烯的分离精和水2DMF2甲酸汽液平衡研究[527];(2)DMF法萃
制;在人造革生产中用作溶剂[123]。取精馏分离C4中溶剂及DMF/C4体系和加盐
DMF在中性条件下性质稳定,但在酸性或碱DMF/C4体系的汽液平衡研究。但涉及到DMF
性条件下发生水解[1,2]。由于在一些DMF回收溶剂回收工艺中DMF分解问题的文献很少,尤
工艺中,进料经常含有甲酸,使得DMF溶剂容易其是在DMF水解动力学方面。国内曾有些学者
发生水解,水解过程中继续产生甲酸,造成回收溶在DMF水解动力学方面尝试了一些微观动力学
剂酸度大于200@10-6(杜邦OI值为(90?30)@的探索。朱龙华[8]等选用OPLASS模型对
10-6),而酸度的增大,使吸收设备受到腐蚀,严重298115K下不同浓度的DMF水溶液进行了分子
影响了DMF的吸收效果。同时由于DMF的水动力学模拟,确定了溶液的径向分布函数,统计了

收稿日期:2005210208
作者简介:赵玉军(1978~),男,硕士研究生.*通讯联系人.
208青岛科技大学学报第27卷

不同浓度下各形态氢的比例分数等,但没有研究用式(3)对4个邻近温度(376193K、375141
反应的级数和活化能。孟祥光[9]等根据胶束催化K、374106K、372103K)下所得的实验数据[4](见
反应的相分离模型,研究了在NaOH水溶液中的表1)进行线性拟合,结果见表2。
碱性水解反应,计算了反应速率常数,但没有研究
反应的活化能。表1不同反应时间下n(甲酸)Bn(二甲胺)
本工作结合实际生产工艺,以含有甲酸、二甲对焦油塔物料酸度的影响