作為一種重要的有機化工中間體,二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）廣泛應用在聚氨酯（PU）、涂料、膠粘劑等行業(yè)。目前,MDI主要通過光氣法生產。其原料光氣劇毒且副產物HCl腐蝕性較強。因此,本文采用具有工業(yè)應用前景的氨基甲酸酯熱解法制備異氰酸酯,系統(tǒng)開展熱解制備工藝、反應機理及反應器放大規(guī)律的研究:（1）以泡沫銅為催化劑,開展了二苯甲烷二氨基甲酸甲酯（MDC）在鄰二氯苯溶劑中催化熱解制備MDI的工藝研究。熱解的最優(yōu)條件為:反應溫度250℃,反應物加入量為溶劑加入量的2%,反應時間2 h,催化劑加入量為MDC量的2%,在該條件下,MDI收率達到95.8%。（2）采用DFT方法研究了 MDC非催化熱解及Cu（111）晶面表面催化熱解反應機理。MDC非催化熱解反應路徑分別以兩個共平面的四元環(huán)為過渡態(tài),隨后發(fā)生順式的消去反應,生成甲醇及異氰酸根。MDC分別消去兩分子甲醇的過渡態(tài)能壘分別為120 kJ/mol與116 kJ/mol。Cu（111）晶面催化熱解時發(fā)現Cu親電攻擊羰基O和甲氧基O,協(xié)同活化后出現活化中間體,即甲氧自由基與基體的脫離。計算得到的過渡態(tài)能壘為63 kJ/mol,較非催化過程降低5... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?ＣＦＤ求解的基本流程??Ｆｉｇ．?１－２?ｂａｓｉｃ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ＣＦＤ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ??１．４．２．２?ＣＦＤ模擬中攪拌器的處理模型??

?第一章文獻綜述???？原料、產品組?ｔ￣??＿部分成分析及分析ｒ??買驗２部分方法的建立?丨ｆ＇＇１?隹色?！??＾?＾?第??第?＼?ｊ，ｍｄｇ熱解制備?究??ｉ＾ｉ＃ｙ?ｍｄｉ實驗及機！?＞催化熱解工藝條件優(yōu)化丨??理研究?：?＞?反應機理研究?：結??緒?３??Ｉ?ｇ??■?＿究？筇??▼??圖１－３論文研宄內容與框架??Ｆｉｇ．?１－３?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ａｎｄ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ??１５??

?第二章實驗部分???次，放入電熱鼓風干燥箱烘箱里千燥１２?ｈ，制得泡沫銅催化劑。??２．２Ａ２泡沫銅催化劑的評價??根據熱解反應的特點搭建如圖２－１所示的ＭＤＣ熱解實驗裝置，ＭＤＣ熱解反應在??１Ｌ攪拌釜式反應器中進行，攪拌槳采用三葉攪拌獎。惰性Ｎ２由鋼瓶提供，溫度由精??密溫度控制儀表控制，反應釜內壓力通過背壓閥進行調節(jié)。ＭＤＣ熱解反應的實驗步??驟如下：??（１）檢漏：打開氮氣進氣流量控制閥，向反應釜中充入氮氣，充氣過程中不斷??調整背壓閥，當反應釜壓力上升至０．６?ＭＰａ時，關閉氮氣進氣流量控制閥，停止充入??氮氣，反應２?ｈ后觀察壓力是否有變化，如壓力穩(wěn)定在０．６?ＭＰａ，放掉釜內氣體，進??行下一步操作。??（２）加料：稱�。常矗玻缍郊淄槎被姿峒柞ィǎ�，４＇－ＭＤＣ）、１．７１ｇ泡沫銅催??化劑、５００ｍＬ鄰二氯苯（ｏ－ＤＣＢ）加入１０００?ｍＬ熱解反應釜中。??（３）升溫升壓：先將溫度設置為２００°Ｃ，加熱功率設置為６０％，攪拌槳轉速為??３４０ｒｐｎｉ，反應釜內溫度緩慢上升，溫度上升到１８０°Ｃ左右時，到達鄰二氯苯（ｏ－ＤＣＢ）??沸點，溫度不再上升，觀察塔頂溫度，當塔頂溫度上升到３０?°Ｃ時，開始升壓，隨著??壓力的增加溫度隨之上升，調節(jié)壓力控制反應釜內溫度穩(wěn)定在２６０?°Ｃ，此時壓力約為??０＿３５?ＭＰａ。??（４）反應：溫度到達２６０?°Ｃ，壓力達到０．３５ＭＰａ開始計時，中間每隔３０ｍｉｎ取??樣，反應５ｈ。??（５）反應結束：反應完成后，將溫度設置為－５０°Ｃ，取下加熱套，讓其自然降溫。??Ｓｔｉｒｒｉｎｇ??ｉｎｄｉｃａｔｏｒ??Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?？?１?Ｐｒｅ

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3527195