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

Diplomarbeit aus dem Jahr 2007 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Chemieingenieurwesen, Note: 1,3, Technische Universitt Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Sprache: Deutsch, Abstract: Der Einsatz Ionischer Flssigkeiten (IL) in verschiedenen Anwendungen wird derzeit intensiv untersucht. Ziel der hier berichteten Arbeiten ist die Verwirklichung einer surekatalysierten 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 Aktivitt bewhren. Die Reaktion wurde batchweise sowohl im Rhrkolben wie in einem 5 L-Umlaufreaktor untersucht. Als Reaktionskontrolle diente Gaschromatographie. Die IL wurde durch Verdampfung der flchtigen Komponenten rezykliert, die Aktivitt durch Titration und Testreaktionen ermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass die IL, bei um ca. 90 % geringerer Korrosivitt[2], eine hnliche Aktivitt wie Schwefelsure als Katalysator besitzen. Die effektive katalytische Aktivitt hngt von der Lslichkeit 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 % Aktivittsverlust [2]. Die Reaktionsgeschwindigkeit hngt strker von der Butanol- als von der Ethylacetatkonzentration ab. Das optimale Molverhltnis der Edukte liegt bei etwa 1 : 3 zugunsten des Butanols. Reaktionstechnische Kenndaten sind in guter bereinstimmung mit Literarurangaben [1]. Die technische Umsetzung liefert hhere Ausbeuten als im Laborrhrreaktor. Weitere Untersuchungen adressieren die Rezyklierbarkeit der IL sowie die bertragung auf weitere Stoffsysteme.