基于tdi熔融结晶过程研究

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1、⑧中国近代第一所大学FOUNDEDlN1895天洋大誊TlANJlNUNIVERSITY硕士学位论文学科专业：作者姓名：指导教师：丝堂王猩直噬毯尹秋响教授天津大学研究生院2006年1月中文摘要甲苯二异氰酸酯(TDI)，是生产聚氨酯(PU)的主要原料。甲苯二异氰酸酯主要有两种同分异构体：2，4一甲苯二异氰酸酯(2，4-TOt)和2,6．甲苯二异氰酸酯(2，6一TDI)。根据TDI产品中2，4-TDI和2,6．TDI异构比的不同，TDI工业品可分为三种规格TDI-100，TDI．80，TDI．65。在三种产品中TDI．100附加值最高。本文对TDI．100的熔融结晶过程进行了系统研究。首

2、先利用差示扫描量热法(DSC)钡U定了TDI物系的固液相图，结果表明TDI为低共熔点型物系。采用UNIFAC法对TDI固液相平衡进行了研究，对TDI物系的基团进行了重新划分，并计算了新基团的交互作用参数。通过UNIFAC法与其他活度系数方程(Margules方程，Wilson方程，NRTL方程)拟合结果的对比，发现在实验研究范围内UNIFAC法拟合效果最好。采用边界移动的传热模型，对固体在冷却的圆柱形表面析出的熔融结晶问题进行了研究，在Guardani研究基础上，考虑了固液相界面温度随冷剂温度的变化，应用解析迭代法对该模型进行了求解。在所研究的范围内，该模型的模拟计算值与实验值相吻合

3、。根据以上基础研究，对TDI．100的熔融结晶工艺过程进行了系统的研究。主要考察了初始结晶条件、降温速度、结晶终点温度、发汗温度、发汗速度和熔融结晶级数对产品异构比和收率的影响，开发出了较佳的TDI．100熔融结晶生产工艺。该工艺以TDI．80为原料，可制各出异构比高于98．5％的TDI．100产品。该工艺无需添加任何其它溶剂，且熔融结晶过程中产生的母液可作为TDI-65出售，因此具有很好的工业推广价值。关键词：熔融结晶TDI低共熔点差示扫描量热法固液相平衡层结晶ABSTRACTTolyleneDiisocyanate(TDDisanimportantrawmaterialforma

4、nufactureofpolyurethane．TherearemainlytwokindisomersofTDI，namely,2,4一TDIand2，6-TDI．Basedontheisomerratioof2，4一TDIintheisomermixtIIrc，therealethreeproductsofTDIinthemarket,TDI-65，TDI一80，TDI一100．mp矗ccofTDI-100isthehighest．Inthispaper,themeltcrystallizationprocessofTDI-100wassystemicallystudied．Fi

5、rstly,thedi旋崩malscanningcalorimetry(Dsc)wasusedtomeasurethesolid·liquidphasediagramofTDIsystem,whichisappearedastheeutecticoneaccordingtotheexperimentalresults．nleUNIFACequationwagappliedtosimulatethesolid-liquidequilibriaofTDIsystem．SomenewgroupsweredeledandtheUNⅡ7ACgroup·interaclionparameters

6、wereevaluated．Comparedwithotheractivity—coefficientequations(theMargules，WilsonandNRTLequations)，theUNIFACequationisthebestmodelforsimulatingthesolid·liquidequilibriaofTDIsystemaccordingtothecomparisonofthecalculatedandexperimentaltemperatures．nlcmathematicalmodelofheatconduction、^，ithamovingbo

7、undarywasappliedtosimulatethemeltcrystallizationprocesswhichcarriedoutoutsideacylindricalcrystallizer．111cmodelusedbyGuardaniwasimprovedcombinedwimtheeffectsofthetemperatureofthecoolingfluidonthatofsolid-liquidinterface．neanal如cit