乙酸光氯化制备氯乙酸的反应动力学-南京工业大学学报自然科学版.PDF

第 卷第 期 南京工业大学学报 !) ! IJB 3!) KJ 3! 年 月 !##! ( LMNOK*5 MP K*KLQKR NKQISOTQU MP S/0KM5MRU .:; V !##! ############################################################### 乙酸光氯化制备氯乙酸的反应动力学 ! 崔咪芬 ，乔 旭 ，王龙恩 ，黄 莉 （南京工业大学 化工学院，江苏 南京 !###$ ） 摘 要：在环流反应器中实测了在光照下、不同氯化温度时乙酸、氯乙酸和二氯乙酸的浓度随反应时间的变化关 系。建立了乙酸光氯化连串反应动力学模型（ ）和平行 连串反应动力学模型（ ），得到了模型的解析解。通 ! % 过参数估值，求得了表观反应速率常数。经模型检验，发现模型（ ）与实验数据的吻合程度较好。计算了实验 温度下的氯气在乙酸%氯乙酸混合液中的溶解度数据，结合表观反应速率常数，计算得到了本征反应速率常数。 关键词：乙酸 ；光氯化 ；氯乙酸 ；环流反应器 ；动力学模型 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： — （ ）— — ’ #() * ##+ +,(+ !##! #! ##!) #- 目前氯乙酸（ ）生产均采用乙酸（ ）催 的组成无关；在 时， 的溶解度随着 ./* 0*1 $# @ # A /B! 化氯化工艺。国外以醋酐为催化剂，国内以硫磺 ./* 在0*1 中含量的增加而有所增加。为了计算 为催化剂。以醋酐为催化剂，氯乙酸选择性好，二 方便，近似地取 在 （质量分数为 ）中的 /B! ./* ,# C 氯乙酸（ ）含量低。但是，醋酐价格较昂贵，且 溶解度来代替整个 混合液浓度范围的溶 2/* 0*1%./* 氯化液中含有的乙酰氯和氯乙酰氯会影响产品质 解度，这样反应可简化为拟一级反应。由于乙酸 量。以硫磺为催化剂，产品质量差，杂质多，二氯 是一次性加入的，对液体相当于间歇操作，没有物 乙酸含量偏高，影响产品用途；且硫磺为固体，易 料的流动问题。在环流反应器内，由于良好的环 造成管道的堵塞。 流和鼓泡作用，可认为液体反应物的浓度在器内 由乙酸直接光氯化生产氯乙酸应是条理想的 是均匀的，只随反应时间而变。 途径，光清洁无污染。但乙酸光氯化一直未应用 3 3 连串反应机理 于工业化生产氯乙酸，也未见乙酸光氯化反应规 ! !! * . 2 律的研究报道。因此，本文拟利用光作为引发剂，