开题报告书(王前)

毕业论文开题报告学院：化学与生命科学学院班级：2012级化学（2）班姓名：王前学号：1208040540021指导教师:冉晓燕贵州师范学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文题目正丁醚的微波合成法作者姓名王前学号1208040540021年级2012级所属学院化学与生命科学学院专业化学班级二班指导教师姓名冉晓燕职称高级实验师预计字数4000题目性质教学研究日期2015.8.21一、选题的意义及依据：正丁醚，是一种重要化工原料，常用于有机溶剂、格氏试剂、生物碱，天然或合成树脂的萃取剂、脂肪，油类，有机酸的工业溶剂及高级电子级清洗剂等[1-2]。同时作为业态醚类，在提高柴油十六烷值(CN)的同时也可促进柴油完全燃烧，降低尾气烟度，是一类较理想的柴油机含氧燃料[3-4]。传统方法合成正丁醚一般是以正丁醇为原料，浓硫酸为催化剂，在温度为135℃到145℃之间脱水生成正丁醚[5]，而该方法合成的正丁醚产率较低，一般在25%到30%之间，其次浓硫酸脱水法，普遍存在副反应多、炭化现象和设备腐蚀严重、后处理麻烦、生产过程中会排出大量高浓度的废酸水，对环境造成污染。这不仅不能对资源充分利用，也不利于环境保护，不符合绿色化学的要求[6],除此之外此反应时间过长，因此本课题就绿色化学对实验进行了相应的改进。（1）将催化剂浓硫酸改为对甲苯磺酸（2）使用微波法合成正丁醚，（可大大缩短了正丁醚合成时间），提高产率的同时又达到了环保的目的。二．国内外有关本选题的研究动态和自己的见解20世界60年代以来，国外就开始研究并应用微波合成技术，运用与许多行业，20世界90年代以后，由于电子技术的不断发展，微波合成技术也日趋成熟[7]。20世纪到21世纪代以来，国内外科研人员对正丁醚合成中的催化剂进行了深入的研究，取得了一定成果。,现在浓硫酸的替代品如固体酸、各种路易斯酸、强酸性阳离子交换树脂等等在类似的生产实验中都有应用［8］，且各催化剂各有其优缺点。2013年，苏芳，顾明广等人发现用草酸或则对甲苯磺酸作催化剂时，其产率均比浓硫酸作催化剂高，且无碳化现象[9]，正丁醚的经典合成方法是使用浓硫酸做催化剂，但浓硫酸脱水法，普遍存在副反应多、炭化现象和设备腐蚀严重、后处理麻烦、生产过程中会排出大量高浓度的废酸水，对环境造成污染，随着人们环保意识的提高，对正丁醚合成的工艺提出了更高的要求，希望得到低成本、高质量、环境污染小的正丁醚产品．而对甲苯磺酸催化剂对正丁醇脱水制正丁醚有很好的催化作用，方法简单，无炭化现象，后处理容易，对环境污染小，这也体现出了绿色化学实验的优点，(污染程度小，浪费少，原料与催化剂无毒无害，不生成或少生成副产品或废物[10])，且相同条件下比常规法有更高的收率。除此之外，使用微波合成法，与常规加热法相比，微波辐射促进合成方法具有显著的节能、提高反应速率、缩短反应时间、减少污染且能实现一些常规方法难以实现的反应等优点[11]。三.主要内容：通过对浓硫酸，对甲苯磺酸等催化剂进行实验，筛选出产率较高，较环保的催化剂。通过单一因素法，研究温度，催化剂用量，微波辐射时间，微波输出功率对产率的影响.比较实验数据，选择出最佳实验条件。四．研究方法：1、单因素法通过控制温度，催化剂用量，微波辐射时间，微波输出功率，研究它们对产率的影响2、对比法通过对浓硫酸，对甲苯磺酸等催化剂进行实验对比，筛选出产率较高，较环保的催化剂7.完成期限和采取的主要措施：1、第一阶段：查阅相关资料，查阅合成正丁醚的相关资料完成开题报告主要参考文献［1］康勇．油罐内气体空间温度与压力变化规律分析［J］．石油库与加油站，2006，15(5):34－36．［2］VishnuVerma，A．K．Ghosh，H．S．Kushwaha．TemperatureDistri-butionandThermalStressAnalysisofBall－TankSubjectedtoSolarRadiation［J］．JournalofPressureVesselTechnology，2005，127(5):119－122．［3］何邦全,王建昕，阎小光.柴油机含氧燃料的研究进展［J］.农业机械学报，2003,34（1）:134-137［4］宫燕峰，六圣华，蒋德明.含氧燃料对内燃机燃烧和排放性能的影响［J］.内燃机，2004,6（3）：21-24［5］马晓宇，李源，费逸伟，等．固定顶油罐油气空间温度分布及变化研究［J］．油气储运，2009，28(3):13－16．［6］张丽娜，陈保东．油罐温度场的数值求解［J］.管道技术与设备，2003(4):1－2［7］范平,杨淑琴，杨奇，等.微波常压法合成正丁醚[J].当代化工,2003(2):280-281[8]黄维秋，高锡祺，卢显文，等．小型锥顶汽油罐蒸发损耗的实验测定［J］．江苏石油化工学院学报，1997，9(3)1－6．［9］苏芳，顾明广，冯献起，等.有机酸在正丁醚合成中的应用［J］.广州化工,2013,41(1):95-97[10]曾向潮.有机合成实验的绿色化学实验探索[J].化学试剂，2011(9):21-23［11］桑国翠，戴咏川，微波法合成正丁醚[J].当代化工,2005,34[6]:280-281指导教师意见：签名：年月日