由圖3.3可知,收率曲線先升后降,最高點即最佳反應(yīng)摩爾比為1.2:1。原因是混合堿皂化劑中NaOH含量較高,可以迅速提供較高濃度的OH-,所以收率較高;但隨著溶液中堿量增加,將會促進(jìn)ECH水解,使反應(yīng)逆向進(jìn)行,從而使ECH收率降低;故物料摩爾比為1.2:1時ECH的收率最高。由圖3.4可知,可以發(fā)現(xiàn):ECH收率Y隨NaOH與NH3Ha0摩爾比增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)NaOH與NH3Ha0的最佳摩爾比為3.5:1。主要原因是ECH的收率主要和溶液中OH一相關(guān),OH一濃度越大,反應(yīng)速率越快;隨著NaOH與NH3Ha0摩爾比變大,ECH的收率變高,但隨著NaOH與NH3Ha0摩爾比不斷變大,溶液中的OH一也會過高,造成ECH水解,導(dǎo)致ECH收率降低。通過對上述二氯丙烷與混合堿皂化劑環(huán)化反應(yīng)工藝單因素實驗結(jié)果的考察與分析,最終選定反應(yīng)溫度A(60℃,70℃,80℃、反應(yīng)時間BC180s,240s,300s、反應(yīng)物料摩爾比(皂化劑:二氯丙烷)C(1.1,1.2,1.3)以及混合堿皂化劑成分摩爾比(NaOH:NH3Ha0)(3.0:1;3.5:1;4.0:1)四個因素進(jìn)行二氯丙烷與混合堿皂化劑環(huán)化反應(yīng)工藝的正交實驗。二氯丙烷與混合堿皂化劑環(huán)化反應(yīng)工藝條件正交實驗結(jié)果與分析根據(jù)單因素實驗的結(jié)果,工藝進(jìn)行正交實驗探究,并對結(jié)果進(jìn)行分析,實驗結(jié)果見表3.4、表3.5。由表3.4可知,二氯丙烷與混合堿皂化劑環(huán)化反應(yīng)四個影響因素極差R的關(guān)系為Ra>RD>Rc>RB,即凡端度>R混合tetn>R摩爾比>凡,寸間,所以在對二氯丙烷與混合堿皂化劑環(huán)化反應(yīng)過程中,反應(yīng)溫度的影響水平最大,其次是混合堿比例、摩爾比、反應(yīng)時間。由表3.5中的方差分析可知,反應(yīng)溫度的顯著水平最為顯著,對二氯丙烷與混合堿皂化劑環(huán)化反應(yīng)影響最大。結(jié)合正交實驗的結(jié)果與方差分析,本實驗最終確定二氯丙烷與混合堿皂化劑環(huán)化反應(yīng)的最佳工藝條件為:反應(yīng)溫度為70℃,反應(yīng)時間為240s,反應(yīng)摩爾比(NaOH:DCH)為1.2,混合堿皂化劑成分摩爾比(NaOH:NH3H20)為3.5:10二氯丙烷與混合堿皂化劑環(huán)化反應(yīng)的最佳工藝條件驗證按照二氯丙烷與混合堿皂化劑環(huán)化反應(yīng)的最佳工藝條件,對三組反應(yīng)進(jìn)行驗證實驗,通過對三組實驗的結(jié)果進(jìn)行分析和研究,驗證二氯丙烷與混合堿皂化劑環(huán)化反應(yīng)的最佳工藝條件的穩(wěn)定性。www.pxpwrv.cn
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