【摘 要】
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N-甲基咪唑是合成咪唑类离子液体的重要单体,离子液体在电化学、有机合成、气体吸附分离和纳米材料等方面有着广泛的应用。管式反应器具有连续化、反应时间短、转化率高等特点,受到行业发展的高度重视。本文研究了以甲醛、乙二醛、氨水和甲胺水溶液为原料,在管式反应器中合成N-甲基咪唑,考察了反应温度、反应压力、物料配比和液时空速对N-甲基咪唑合成反应的影响。研究表明:甲醛/乙二醛/氨水/甲胺的摩尔配比为1.05
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N-甲基咪唑是合成咪唑类离子液体的重要单体,离子液体在电化学、有机合成、气体吸附分离和纳米材料等方面有着广泛的应用。管式反应器具有连续化、反应时间短、转化率高等特点,受到行业发展的高度重视。本文研究了以甲醛、乙二醛、氨水和甲胺水溶液为原料,在管式反应器中合成N-甲基咪唑,考察了反应温度、反应压力、物料配比和液时空速对N-甲基咪唑合成反应的影响。研究表明:甲醛/乙二醛/氨水/甲胺的摩尔配比为1.05:0.95:1:1.05、反应温度为125℃、反应压力为1 atm及空速为1.11 h-1时,合成的N-甲基咪唑的最佳收率为83.19%,乙二醛的转化率为99.08%,有机相中N-甲基咪唑的含量为87.96%。本文基于实验结果进行理论分析,对合成N-甲基咪唑进行宏观动力学上的讨论。在反应温度383.15-403.15 K、反应压力0.1 MPa、空速为1.11 h-1、HCHO/NH3摩尔比0.95-1.05:1及C2H2O2/NH2CH3摩尔比0.9-1:1的操作范围内,该反应的活化能为13.0426 kJ/mol,甲醛、乙二醛、氨水和甲胺的反应级数分别为0.62、0.77、0.60和0.99。通过实验验证和比较,表明该动力学模型是适用的。反应动力学方程为:（?）本文在小试实验的基础上进行中试装置的初步设计,主要包含设计基础、工艺说明、物料衡算、工艺流程图、平面布置图及仪器一览表,为进一步工业化研究提供依据。
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