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旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對乙醇和水的分離
閱讀：3869 發(fā)布時(shí)間：2015-12-181 利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器對廢溶劑DMF中成分的分析
由TATB的合成反應(yīng)方程式可知，廢液中主要包括DMF，水(氨水帶入)，乙醇(副產(chǎn)物)，由于反應(yīng)時(shí)再加熱條件下進(jìn)行的，DMF分解可能產(chǎn)生少量的甲酸。廢溶劑DMF中可能含有少量的TATB顆粒、少量的未反應(yīng)完的中間體，將收集的DMF廢溶劑靜置沉降過濾，濾去顆粒物等，將收集的母液進(jìn)行相關(guān)的成分分析。
1.1 廢溶劑中溶劑組分的分析
通過氣相色譜法檢測了廢液中DMF以及乙醇的含量，同時(shí)使用卡爾費(fèi)休法分析得到廢液中水分的含量。
1.2 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)減壓乙醇和水的分離
由于廢液中的乙醇，水、DMF沸點(diǎn)差距較大，實(shí)驗(yàn)中直接用高真空蒸餾會出現(xiàn)乙醇、甲酸和水來不及冷凝就直接進(jìn)入真空泵，所以實(shí)驗(yàn)中回收工藝分三階段處理，每個(gè)階段獲得主要組分不同的物質(zhì)，便于分類處理。*階段：在常壓下加熱至75~78℃，主要蒸餾出的是乙醇、甲酸和水的共沸物，實(shí)驗(yàn)中直接焚燒處理，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，該乙醇混合物可以用作燃料等其他用途。第二階段：在減壓下(0.08MPa)加熱至60~70℃，主要蒸餾出的是水和少量的DMF，采用堿液處理。在堿的作用下，DMF分解為甲酸鹽和二甲胺，用空氣趕出DMA，并用富氧空氣進(jìn)行焚燒，使之轉(zhuǎn)化為N2和 CO2 ，甲酸鹽可以直接通過生物法處理。第三階段，使用高真空化學(xué)泵，減壓(0.29~9mbar)加熱至29~54℃，主要蒸餾出的是DMF溶劑。在回收過程中，我們對真空度、溫度、回收DMF的純度以及回收再利用進(jìn)行了詳細(xì)研究。
2 DMF的回收與檢測
2.1 廢溶劑DMF減壓蒸餾中的真空度與溫度的關(guān)系
通過多組實(shí)驗(yàn)研究在不同真空度條件下減壓蒸餾出DMF的溫度，掌握減壓蒸餾過程中真空度和溫度之間的關(guān)系，為廢溶劑DMF回收工藝的確定提供了數(shù)據(jù)。本實(shí)驗(yàn)測得減壓過程中溫度與真空度之間的關(guān)系。當(dāng)真空度控制在9mbar，DMF蒸餾溫度可達(dá)54℃，但是實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)蒸餾速度相對較慢；當(dāng)真空度達(dá)到0.29mbar，DMF蒸餾溫度低達(dá)29℃，并且蒸餾速度較快，可以明顯看出，隨著真空度的增大，DMF的蒸餾溫度隨之降低。在一定的真空度范圍之內(nèi)0.29~1.6mbar，通過多組平行實(shí)驗(yàn)，回收得到的DMF純度在92%~97.8%，雖然回收樣純度和分析純DMF的純度有一定的差距，而主要的差距體現(xiàn)在水分上，回收得到的DMF主要用于TATB合成反應(yīng)中，TATB無氯合成反應(yīng)主要以氨水為胺化劑，氨水本身就含有一部分水，所以水分對TETNB合成TATB的影響較小，因此我們擬選用純度較低的一組DMF試劑作為胺化反應(yīng)試，考察是否會對合成的TATB有一定的影響。