亚硝酸钠和硫酸钠在甲醇.水中的溶解度测定与模拟
万方数据
万
方数据
t海化_r第32卷
无水Na,s()。进行溶解试验,直到出现沉淀析出,溶解过程中进行搅拌。但是实验过程中发现,Na:S0。在水中溶解过程:1E常缓慢,在甲醇与水的混合溶液中溶解时更是如此。另外由于甲醇易于挥发,这也就使Na!S0。在甲醇和水中溶解度的测定更加困难,得到
的数据可能会存在一定的误差。
试验得出,30℃和40℃下Na,S0。在不同甲醇浓度水溶液中的溶解度如表3所示。
表3不同温度下Na,So。在不同甲醇含量水溶液中的
溶解度(每100g水中溶解Na。SO。量)
甲醇浓度(%)
0102030.405060
8:o100Na参04
(30℃)4()'826.512.84.52.20.3
0.2O.10.02溶解度儋(40℃)48_8
27.513.04.52.3
0.3
0.2
O.1
0.02
根据文献报道㈣,Na:s0。在不同温度水中的溶解度模拟结果见表4。比较表3与表4不同溶剂中Na:sO。溶解度数据,可见甲醇的加人大大降低了Na:s0。在水溶液中的溶解度。比较可见,模拟出的溶解度结果在温度低于40℃时偏低,而40℃以上数据则与文献结果相符。
表4
Na。SO。在不同温度水中的溶解度(g门00gH20)
om加的
40608◇9@100
一
一
~激心一j要躲
们
¨
吣
郴
一
48.8
46.7
45.3
43.7
42.7
模拟o・36
1・216・41
28・6948・2644・7842-9642・4742-19
根据该模型模拟计算了不同温度下Na:s0。在不同甲醇含量水溶液中的溶解度,结果如表5所示。
表5不同温度下Na。SO。在不同甲醇含量的水溶液中的
溶解度模拟结果(每1009水溶解Na。SO。量)
甲冀婆度o1020304050】608()loo
L%J
Na2S0。(30℃)28.6946
36.093.310.62O.15O.0360.00l60溶解度(40℃)48.26
43
32.152.970.58O.15O.0340.00l5
0
将模拟与试验结果作图比较,见图1。
由图1可知,甲醇在水溶液中含量低于30%
时,模拟出硫酸钠溶解度偏高,而高于30%时,模拟
出溶解度偏低。但共同规律是甲醇含量高于30%时
硫酸钠的溶解度显著下降。因此,为了避免在
cH,()N0发生釜中发生硫酸钠堵塞现象,需要保证
甲醇含量低于30%。另外,可看出温度从30cC升至
40℃对溶解度结果影响不大。
万
方数据卯
聪∞
诣∞
∞∞
埔m
o
o
U
1U
Zu
州
4U々u
叫
,u
w
…uu
CH30H
conc
图1摸拟与试验结果比较图
结合前面甲醇在水中含量对亚钠溶解度的影响
结果,即甲醇/水质量比低于l时亚钠溶解度较大,但甲醇/水质量比高于1时溶解度急剧下降。该结
论表明亚钠对甲醇含量的要求为低于50%。因此比
cH,0N0的发生方式一种是在单独发生釜中由亚钠、硫酸和甲醇反应产生,甲醇含量较易控制;另
一种是将亚钠、硫酸和甲醇直接加入酯化反应器塔釜,由于其中甲醇加人量需保证0:转化完全,塔釜
甲醇含量较高且不易控制。根据以上溶解度试验与可取。
3结论
(1)甲醇的加入显著降低了亚钠在水中的溶解
度。模拟与试验结果表明,甲醇/水质量比低于1时
亚钠溶解度较高,但甲醇/水质量比高于l后溶解
cC后亚钠溶解
制甲醇在水溶液中含量低于50%以避免亚钠析出。
(2)甲醇的加入大大降低了Na:s0。在水溶液中溶解度。模拟与试验结果表明,甲醇含量高于30%时硫酸钠的溶解度显著下降。因此,为了避免在
cH,0N0发生釜中发生硫酸钠堵塞现象,需要保证
甲醇含量低于30%。
(3)在草酸酯合成流程中,理论上采用
cH,0N0的发生方式必须在单独发生釜中由亚钠、于30%,以避免电解质盐析出。
较可知,甲醇对硫酸钠在水中的溶解度影响比对亚
钠影响更大。
模拟结果,确定后一种cH,0N0发生和补充方式不度急剧下降。温度从30℃提高到50度有所提高,但影响不大。因此,在实际T况下,需控CH,0N0形式进行N0/CH,0N0的补充成本较低。而硫酸和甲醇反应产生,并控制水溶液中甲醇含量低
万方数据