Einsatz ionischer Fluide als Katalysator in der homogenen Reaktivdestillation unter Berücksichtigung reaktionskinetischer Aspekte

ISBN-13: 9783640942558 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 96 str.

Jan C. Kuschnerow

Opis

Diplomarbeit aus dem Jahr 2007 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Chemieingenieurwesen, Note: 1,3, Technische Universitat Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Sprache: Deutsch, Abstract: Der Einsatz Ionischer Flussigkeiten (IL) in verschiedenen Anwendungen wird derzeit intensiv untersucht. Ziel der hier berichteten Arbeiten ist die Verwirklichung einer saurekatalysierten Umesterung von Ethylacetat mit Butanol mit IL als Katalysator bei gleichzeitiger kontinuierlicher Reaktivdestillation und anschlieendem Katalysatorrecycling unter den Aspekten Optimierung des Katalysators, Reaktionsystems und der Verfahrensweise sowie der Auftrennung der Produktmischung. Es wurden verschiedene IL synthetisiert und eingesetzt. Butylethylimidazoliumhydrogensulfat konnte sich aufgrund der katalytischen Aktivitat bewahren. Die Reaktion wurde batchweise sowohl im Ruhrkolben wie in einem 5 L-Umlaufreaktor untersucht. Als Reaktionskontrolle diente Gaschromatographie. Die IL wurde durch Verdampfung der fluchtigen Komponenten rezykliert, die Aktivitat durch Titration und Testreaktionen ermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass die IL, bei um ca. 90 % geringerer Korrosivitat 2], eine ahnliche Aktivitat wie Schwefelsaure als Katalysator besitzen. Die effektive katalytische Aktivitat hangt von der Loslichkeit im Reaktionssystem ab, die am vorliegenden Beispiel erheblich verbessert werden konnte 2]. Rezyklierter Katalysator zeigt aufgrund des noch nicht optimierten Recyclingprozesses nach dem ersten Gebrauch etwa 30 % Aktivitatsverlust 2]. Die Reaktionsgeschwindigkeit hangt starker von der Butanol- als von der Ethylacetatkonzentration ab. Das optimale Molverhaltnis der Edukte liegt bei etwa 1: 3 zugunsten des Butanols. Reaktionstechnische Kenndaten sind in guter Ubereinstimmung mit Literarurangaben 1]. Die technische Umsetzung liefert hohere Ausbeuten als im Laborruhrreaktor. Weitere Untersuchungen adressieren die Rezyklierbarkeit der IL sowie die Ubertragung auf weitere Stoffsysteme.