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非均相固体碱催化剂用于酯交换反应研究

作　者: 姜利寒
导　师: 梁斌
学　校: 四川大学
专　业: 工业催化
关键词: 生物柴油氧化钙催化剂固体碱酯交换反应非均相
分类号: O643.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 616次
引　用: 4次
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内容摘要

生物柴油是由油脂与醇进行酯交换反应得到的绿色环保新能源。为避免传统均相酸碱催化酯交换反应产品的分离困难和废催化剂的环境污染问题,研究用于酯交换反应的非均相固体碱催化剂的制备工艺、催化的酯化反应过程及酯化产品的物理化学性质对生物柴油的生产技术进步和应用推广都有重要意义。本课题制备了系列负载型CaO固体碱催化剂(CaO/SiO2、CaO/Al2O3体系),考察了钙源、载体、制备方法对催化活性的影响,发现以Ca(OAc)2为钙源,以SiO2、Al2O3为载体,采用浸渍法制备的催化剂活性较好。在浸渍法制备催化剂的过程中,较好的制备条件为:以22.6%的Ca(OAc)2溶液一次浸渍,80℃下干燥10hr,700℃条件下煅烧8hr。所制备的催化剂在甲醇中溶解很少,基本不流失。固体碱催化剂在空气中放置会吸收空气中的水份和CO2而中毒,使用前需要在N2气氛下煅烧来活化催化剂。采用XRD、TG-DTG对所制备的催化剂进行了表征,结果表明,CaO可以很好地分散在催化剂载体上。研究了反应条件对催化活性的影响,得出了优化的反应条件为:催化剂用量为油重的1%,醇油摩尔数比为18:1,反应温度为60～65℃,反应时间为10hr。反应速率受反应温度的影响很大。所制备CaO/Al2O3体系的催化剂有一定的抗水、抗酸性。添加甘单酯可以缩短反应的诱导期,对反应速率的提高有一定的帮助。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
第一章非均相固体碱催化剂制备生物柴油研究概述  9-22
  1.1 生物柴油简介  9-12
  1.2 生物柴油制备的研究  12-19
  1.3 生物柴油的发展情况  19-20
  1.4 课题研究内容  20-22
第二章实验部分  22-27
  2.1 实验材料以及实验仪器  22
  2.2 菜籽油精制  22-23
  2.3 催化剂的制备及表征  23-25
  2.4 催化剂再生  25
  2.5 活性评价  25-26
  2.6 菜籽油平均分子量的确定  26
  2.7 产品分析  26-27
第三章催化剂的筛选和制备  27-41
  3.1 主催化剂的确定  27-28
  3.2 催化剂前驱体的确定  28
  3.3 载体的确定  28-29
  3.4 催化剂制备方法的确定  29-32
  3.5 催化剂流失实验  32-33
  3.6 催化剂的中毒及活化  33-34
  3.7 催化剂的表征  34-41
第四章反应条件对酯交换反应的影响  41-48
  4.1 醇油摩尔数比对反应的影响  41-42
  4.2 催化剂用量的影响  42
  4.3 甘油收率随反应时间的变化  42-43
  4.4 甘油收率随反应温度的变化  43-44
  4.5 催化剂的抗水抗酸性  44-45
  4.6 添加单硬脂酸甘油酯对反应的影响  45-48
第五章结论  48-49
参考文献  49-53
硕士生期间发表论文情况  53-54
声明  54-55
致谢  55

非均相固体碱催化剂用于酯交换反应研究

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