【摘 要】
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聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylenedimethylethers，简称PODEn)是由中间的亚甲氧基聚合单元、两端为甲基和甲氧基构成的聚合物，其聚合度(n)一般小于8。聚合度为3-5的PODEn是一种优良的柴油添加剂，可以有效的减少柴油燃烧不充分而带来的空气污染，大幅减少NOx和烟尘颗粒的排放。目前以无水三聚甲醛为原料的生产路线技术不具经济性；而以稀甲醛为原料的生产路线，反应过程复杂、
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聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylenedimethylethers，简称PODEn)是由中间的亚甲氧基聚合单元、两端为甲基和甲氧基构成的聚合物，其聚合度(n)一般小于8。聚合度为3-5的PODEn是一种优良的柴油添加剂，可以有效的减少柴油燃烧不充分而带来的空气污染，大幅减少NOx和烟尘颗粒的排放。目前以无水三聚甲醛为原料的生产路线技术不具经济性；而以稀甲醛为原料的生产路线，反应过程复杂、副产物多，分离困难、能耗高。本项目组开发了以甲缩醛和低水含量的三聚甲醛为原料的生产技术，能够解决这些难题。本文以缩合反应的工程放大为目的，主要研究了ZSM-5分子筛催化甲缩醛和低水含量的三聚甲醛合成聚甲氧基二甲醚的动力学，具体研究内容如下：
在对合成聚甲氧基二甲醚的实验结果分析的基础上，结合相关的文献，分析反应体系中可能存在的反应，建立起了由甲缩醛和低水含量的三聚甲醛在分子筛催化剂ZSM-5作用下合成聚甲氧基二甲醚的动力学模型。用遗传算法和fmincon优化函数相结合的方法对动力学模型中的参数进行估值，最终得到了可靠的动力学模型。另外，通过对反应过程中任意时刻抽样得到的PODEn分析结果作ln(wn/(n+1.533))与n的线性拟合发现：尽管S-F分子量分布模型是从反应的平衡状态推导而来，但结果表明在反应进行的任何时刻，PODEn的分子量均服从S-F分布。
为了探究水对合成聚甲氧基二甲醚反应的影响，对无水条件下由甲缩醛和三聚甲醛合成PODEn进行动力学实验及模拟。结果发现水对合成聚甲氧基二甲醚的影响主要有两方面：首先，水作为反应物参与了反应体系的一系列反应。其次，水的存在影响了反应物向催化剂中活性位点的扩散，进而影响了反应速率。
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