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低反式酸油脂加氢催化剂的制备及氢化性能研究

作　者: 孟丹
导　师: 张玉军
学　校: 河南工业大学
专　业: 应用化学
关键词: 氢化油脂反式酸催化剂活性选择性
分类号: TQ426
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

氢化植物油是制备人造奶油、起酥油、代可可脂等产品的基料，氢化植物油在食品行业中有着巨大的市场需求和广泛的用途。但油脂加氢过程中产生大量反式脂肪酸，而反式脂肪酸的安全问题使目前油脂氢化工业的发展面临着巨大的挑战和前所未有的困境。开发研究新型油脂加氢催化剂及其工艺具有重要意义。本研究主要包括以下几个内容：(1)简要介绍了油脂氢化的机理、氢化反应的动力学及氢化的选择性。(2)以铜、镍为催化剂的主要活性组分，通过添加Pd、Pt、Cr、Co、Ru、Ag等金属为助剂制备三元催化剂，以进口催化剂9910和2021为比较标准，考察了自制催化剂的活性、选择性和反式脂肪酸的含量。发现以Ru为金属助剂的三元催化剂具有良好的加氢性能。正交试验结果显示，Cu-Ni-Ru三元催化剂的最佳金属配比为2:2:0.2。(3)在金属组成和金属配比确定的条件下，对Cu-Ni-Ru催化剂的制备条件进行单因素和正交试验。发现沉淀温度、老化时间、干燥温度、载体与活性物质之比对碘值和反式脂肪酸生成量的影响较大，即随着氢化时间的延长碘值不断下降，而反式脂肪酸的含量呈现先下降而后又有所上升趋势。正交试验得出催化剂的最佳制备条件为：沉淀温度55℃、老化时间为70min、干燥温度为90℃、载体与活性物之比为2.5:1。(4)对Cu-Ni-Ru催化剂的氢化工艺条件进行了研究，其最佳工艺条件为：氢化温度为180℃、氢气压力为0.6MPa、搅拌速度为450r/min、催化剂的用量为1.5/1000g。(5)对以上条件进行验证实验，结果显示，在该条件下反式脂肪酸生成量为17.36%达到了降低反式酸生成量的目的。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章前言  10-22
  1.1 油脂的简介  10-11
  1.2 油脂氢化的概述  11-15
    1.2.1 油脂氢化的发展历史  11-13
      1.2.1.1 油脂氢化的分类  12
      1.2.1.2 国内外油脂化学工业概况  12-13
    1.2.2 氢化油脂的反应机理  13-15
  1.3 反式脂肪酸  15-18
    1.3.1 反式脂肪酸的来源  15-17
    1.3.2 反式脂肪酸的危害  17-18
    1.3.3 减少反式脂肪酸的措施  18
  1.4 油脂加氢催化剂的介绍  18-20
    1.4.1 催化剂载体  18-19
    1.4.2 油脂加氢催化剂的评比  19
    1.4.3 油脂加氢催化剂的制备方法  19
    1.4.4 我国油脂加氢催化剂的研究状况  19-20
  1.5 立题依据及意义  20-21
  1.6 课题的主要研究内容  21-22
第二章金属助剂及配比对催化剂活性、选择性和反式酸的影响  22-40
  2.1 概述  22
  2.2 主要材料和试剂  22-23
  2.3 主要设备和仪器  23
  2.4 实验方法  23-25
    2.4.1 催化剂的制备方法  23-24
    2.4.2 油脂氢化  24
    2.4.3 油脂甲酯化  24
    2.4.4 气相色谱分析  24
    2.4.5 折光指数的测定  24
    2.4.6 碘值的测定  24-25
      2.4.6.1 Wijs 试剂法  24-25
      2.4.6.2 测定  25
      2.4.6.3 油脂碘价的计算  25
  2.5 脂肪酸的定性和定量分析  25-26
    2.5.1 定性分析  25-26
    2.5.2 定量分析  26
  2.6 活性计算  26
  2.7 选择性指数的计算  26-28
  2.8 结果与讨论  28-39
    2.8.1 原料油的物理性质及脂肪酸组成  28-29
    2.8.2 金属助剂对催化剂活性、选择性和反式酸的影响  29-35
    2.8.3 金属配比对催化剂活性、选择性及反式酸的影响  35-39
  2.9 本章小结  39-40
第三章 Cu-Ni-Ru 加氢催化剂制备条件的研究  40-51
  3.1 概述  40
  3.2 主要材料和试剂  40
  3.3 主要设备和仪器  40
  3.4 试验方法  40
  3.5 结果与讨论  40-49
    3.5.1 沉淀温度对氢化反应的影响  40-42
    3.5.2 老化时间对氢化反应的影响  42-43
    3.5.3 干燥温度对氢化反应的影响  43-44
    3.5.4 载体与活性物之比对氢化反应的影响  44-45
    3.5.5 正交试验  45-49
  3.6 本章小结  49-51
第四章 Cu-Ni-Ru 催化剂氢化工艺条件的研究  51-58
  4.1 概述  51
  4.2 主要材料和试剂  51
  4.3 主要设备和仪器  51
  4.4 试验方法  51
  4.5 结果与讨论  51-56
  4.6 验证实验  56-57
  4.7 本章小结  57-58
第五章结论  58-59
参考文献  59-64
致谢  64-65
个人简历  65

低反式酸油脂加氢催化剂的制备及氢化性能研究

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