精對苯二甲酸（Purified Terephthalic Acid,PTA）生產(chǎn)在聚酯化纖工業(yè)中一直處于“龍頭”地位,而對二甲苯（p-Xylene,PX）液相氧化技術(shù)則是PTA生產(chǎn)過程的關(guān)鍵。目前傳統(tǒng)PX氧化工藝存在環(huán)境污染、能耗高等諸多缺點,隨著全球?qū)Νh(huán)保訴求的不斷提高,探索一種大規(guī)模生產(chǎn)PTA的綠色替代工藝迫在眉睫。本文采用臭氧為氧化劑,借助紫外光外場強化技術(shù)實現(xiàn)了 PX到對苯二甲酸（TPA）的綠色選擇性氧化過程;通過氧化實驗對攪拌速率、溶劑比、臭氧通入量、紫外光波長、pH值和溫度等工藝條件進行了優(yōu)化,結(jié)果表明在乙腈-水體積比1.5,pH=6.0,紫外光主波段305nm,反應(yīng)溫度45℃的最優(yōu)工藝條件下反應(yīng)20 h,目的產(chǎn)物TPA收率可達80%;通過乙腈-水溶劑多次洗滌后氧化主產(chǎn)物TPA純度可達98.1 wt%,主要雜質(zhì)p-TA、4-CBA含量分別為1.9 wt%和20 ppm。其次,自由基猝滅實驗表明,一定濃度的猝滅劑TBA可以將臭氧-紫外協(xié)同氧化反應(yīng)體系中的·OH完全猝滅,但是·OH猝滅后臭氧直接氧化作用仍然存在;通過自由基捕捉實驗和EPR檢測,直接證明在臭氧-紫外協(xié)同氧化PX反... 

【文章來源】：華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１臭氧分子共振雜化結(jié)構(gòu)模型??Ｆｉｇ．２．１?Ｏｚｏｎｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｒｅｓｏｎａｎｃｅ?ｈｙｂｒｉｄ?ｍｏｄｅｌ??

發(fā)現(xiàn)在過氧化氫添加量與臭氧通??入量摩爾比為０．７５反應(yīng)條件下，滅多威的降解去除率可以達到９０％，莠去津的降解去??除率可以達到９６％，在溫和反應(yīng)條件下實現(xiàn)了對農(nóng)藥廢水改善水質(zhì)、提高可生化性的目??的。??２．３．３臭氧－紫外協(xié)同氧化??電磁波譜中波長在１００?ｎｍ到４００?ｎｍ范圍內(nèi)的光稱之為紫外光，波段在２００－２８０?ｎｍ、??２８０－３２０?ｎｍ、３２０－４００?ｎｍ范圍內(nèi)的光分別稱之為短波、中波和長波紫外光，而波長在??２００?ｎｍ以下的光稱之為真空紫外光，紫外光光譜圖如圖２．２所示。紫外光以其獨特優(yōu)??良的光電效應(yīng)、光化效應(yīng)、生物效應(yīng)以及熒光效應(yīng)，在醫(yī)療殺菌、工業(yè)生產(chǎn)和國防科??技等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。??１００ｎｍ?４００ｎｍ?７８０ｎｍ??Ｘ光一——紫外線——｜＾可見光紅外線??ｍａｍ??ｙ真空短波?中波?長波、??紫外紫外?紫外?雜外??ｌＯＯｎｎｉ?２００ｎｍ?２８０ｎｍ?３２０ｎｍ?４００ｎｍ??－－１ｗａｗ４?－４－－?－－??圖２．２紫外光譜圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ?ｓｐｅｃｔｒｏｇｒａｍ??臭氧對不同波段紫外光的吸收率不同，研宄ｌ４６Ｉ發(fā)現(xiàn)臭氧在２５０?ｎｍ紫外光照條件下??出現(xiàn)最大吸收峰值。臭氧在紫外光激發(fā)作用下分解產(chǎn)生高活性氧原子Ｃ＾Ｄ）和高活性氧??氣分子Ｏ＾Ａｇ），該過程在室溫（２５°Ｃ）的溫和條件下即可發(fā)生，有研究［４７，證明〇（七）??在臭氧氧化作用中發(fā)揮關(guān)鍵作用。相關(guān)文獻中不同波段紫外光照射條件下臭氧分解產(chǎn)生??〇（幻）的量子產(chǎn)率如圖２．３所示［５（）＿５５１在３０５?ｎｍ紫外光照條件下〇（幻）量子產(chǎn)率最大可??以達到０．９以上。工

２－１???１．０－??＞＊＞?０．８?－?▲??口?■??３?▲??Ｃ?０．６－?▲??§?＿??＾?■??ｑ?０．４?－?■?Ｔａｋａｈａｓｈｉ?ｅｔ?ａｌ．??■?ＣｒｆＵｌＡ??？?Ｔｒｏｌｉｅｒ?ａｎｄ?ｗｉｅｓｅｎｆｅｌｄ??°?ａ?ＮＡＳＡ／ＪＰＬ?（２００３）?■??０．２?－?Ｓ｜＾??１９５?２１０?２２５?２４０?２５５?２７０?２８５?３００?３１５?３３０??Ｐｈｏｔｏｌｙｓｉｓ?ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??圖２．３不同波段紫外光照條件下（ＶＤ）的量子產(chǎn)率｜５Ｈ＿５５１??Ｆｉｇ．２．３?Ｑｕａｎｔｕｍ?ｙｉｅｌｄ?ｏｆ?０（?Ｄ）?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ?ｌｉｇｈｔ??臭氧－紫外協(xié)同氧化是一種將臭氧鉍化與紫外光照射相結(jié)合的高級氧化技術(shù)，紫外??光激發(fā)臭鋱分解產(chǎn)生〇（Ｍ））和ｏＹＡｇ），?Ｏ＾Ｄ）被水分ｆ?ＷＨＢ：：＇反應(yīng)／ｋ成具有較強鉍化能??力的．ＯＨ，主要依靠．ＯＨ實現(xiàn)對有機廢水中污染物的綠色氧化降解，被廣泛應(yīng)用Ｊ＇？有機??廢水污染物氧化降解領(lǐng)域｜５（＂５８１。臭氧－紫外協(xié)Ｎ氧化反應(yīng)休系中＊〇Ｈ生成機理１５９１如Ｆ：??〇３＋Ｈ２０＋ＵＶ－＾?Ｈ２〇２＋〇２?（２－１）??Ｈ２０２＋ＵＶ－＞２＊ＯＨ?（２－２）??Ｈ２０２?＾?Ｈ：０＞?Ｈ＋?（２－３）??０３＋?Ｈ２０＂?＾〇３＊?＋?ＨＯ，＊?（２－４）??Ｈ０２．?—?０２．－＋?Ｈ＋?（２－５）??０３＋０２．－—０３．－＋０２?（２－６）??〇３＊?＋?Ｈ＋＾Ｈ０３＊?（２－７）??崔迪等人｜ｗ）ｌ對臭氧－紫外協(xié)同氧化降解

【參考文獻】：
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本文編號：3297927