【摘 要】
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针对传统催化剂浓硫酸腐蚀性强、无法回收等问题,以绿色环保的离子液体1-磺酸丁基-2-甲基吡啶硫酸氢盐为催化剂,探讨离子液体对乙酸和乙醇酯化反应合成乙酸乙酯的动力学性能影响.在温度为313.15～333.15 K、催化剂浓度在0.07～0.27 mol·L-1、初始乙酸和乙醇的量比为0.56～1.5的条件下,考察各因素对反应转化率的影响.根据二级可逆反应机理建立酯化反应动力学的溶液非理想均相(NIH)模型,并采用溶液理论中非随机双液体模型方程(NRTL模型)修正混合液体的非理想性质.通过动力学数据拟合获得模
【机 构】
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广西大学 化学化工学院, 广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室, 广西 南宁 530004;广西大学 化学化工学院, 广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室, 广西 南宁 530004;国家非粮
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针对传统催化剂浓硫酸腐蚀性强、无法回收等问题,以绿色环保的离子液体1-磺酸丁基-2-甲基吡啶硫酸氢盐为催化剂,探讨离子液体对乙酸和乙醇酯化反应合成乙酸乙酯的动力学性能影响.在温度为313.15～333.15 K、催化剂浓度在0.07～0.27 mol·L-1、初始乙酸和乙醇的量比为0.56～1.5的条件下,考察各因素对反应转化率的影响.根据二级可逆反应机理建立酯化反应动力学的溶液非理想均相(NIH)模型,并采用溶液理论中非随机双液体模型方程(NRTL模型)修正混合液体的非理想性质.通过动力学数据拟合获得模型中的动力学常数、反应活化能和指前因子等参数.随着温度和离子液体催化剂浓度上升,乙酸的反应速率逐渐增大,但平衡转化率基本不变,当初始乙酸和乙醇的量比为1时,乙酸乙酯产量最高.正反应活化能为49.48 kJ·mol-1,逆反应活化能为53.78 kJ·mol-1;正反应指前因子为7.25×105 L2·mol-2·min-1,逆反应指前因子为3.87×105 L2·mol-2·min-1.结果表明模型预测值与实验值一致,证明了NIH模型适用于该离子液体催化乙酸乙酯反应动力学体系.
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为了解决“分子篮”固体吸附剂载体成本高的缺点,以廉价SiO2纳米粒子作为吸附剂的载体,通过浸渍法制备了固体吸附剂.通过扫描电镜、透射电镜、物理吸附、热重分析等对吸附剂进行表征.采用穿透曲线法对吸附剂的CO2吸附性能进行了测试.结果表明,粒径小(6 nm)且比表面积高(321 m2·g-1)的SiO2纳米粒子基吸附剂(50PEHA/6SiO2)比高成本的50PEHA/SBA-15吸附剂表现出有更优的CO2吸附能力,这是由于50PEHA/6SiO2具有开放的结构和较低的传质阻力.50PEHA/6SiO2吸附剂
酮基化反应是生物质基有机酸高值化利用的途径之一,能同时实现碳链增长和脱氧.针对生物质基有机酸很多情况下与水共存的现状,本研究提出了近临界水中有机酸直接液相酮基化制备长链酮的思路.以丙酸为模型物质,开展了铈(Ce)、锆(Zr)、锰(Mn)复合氧化物的筛选,得到了近临界水中丙酸液相酮基化较佳的复合金属催化剂Ce2ZrOx.在340℃、Ce2ZrOx催化下丙酸水溶液酮基化反应30 h,丙酸转化率为85％、3-戊酮收率达81.6％,而且该复合金属氧化物具有良好的重复使用性能.对部分Ce-Zr复合金属氧化物开展了X
利用内部输水性材料作为波形除雾器壁面有利于液体传输,从而提升除雾性能.对该除雾器雾滴捕集率、液体传输速率及夹带抑制机理进行了研究,建立了预测雾滴捕集率的半经验模型和模拟计算方法,并得到实验验证,据此建立了内部输水性壁面降膜厚度与材料输水特性关联式,解释了材料内部输水性能对该除雾器的夹带抑制机理.模型计算表明,常规除雾器气速超过临界值4.82 m·s-1时即会导致液膜剪切产生夹带,而内部输水性壁面除雾器接近该气速时壁面尚处于无液膜状态,气速超过临界值19.52 m·s-1才开始产生液沫夹带,表明内部输水壁面
为了有效利用克劳斯燃烧炉内体积并提高燃烧炉中硫单质的产率,提出利用花墙结构定制燃烧炉内流场,并优化补酸气工艺,提高燃烧炉的效率.花墙结构与扼流圈结构相比,加强了气体的混合效果,延长了气体的停留时间,缩短了炉内反应的有效反应长度.定义补充酸气入口进料量与入口酸气的进料量的比值为优化变量研究补酸气工艺,得到比值为0.3时为最优的酸气补充方式.相对于扼流圈结构,出口SO2的质量分数下降了50％,酸气处理量增加了30％,出口处硫单质的产率增加了8.9％.结果表明,通过花墙定制流场和优化补酸气工艺,可以提高燃烧炉的
为明确搅拌筛板萃取塔的操作性能,在塔内进行了液滴直径实验,平均液滴直径数据利用照相法获取,考察了搅拌转速、两相流速、体系物性、溶质传递等因素对液滴直径的影响.结果表明,增大搅拌转速会减小液滴直径,增大两相流速则会增大液滴直径,高界面张力或高黏度体系形成的液滴直径较大,高密度差体系形成的液滴直径则较小.此外,由于有机溶质的存在可降低界面张力,当两相流速改变时,塔内溶质浓度发生改变,因而体系界面张力也发生改变,进一步导致液滴直径发生改变.将实验数据进行了数学关联,关联式的计算值与实验值的平均偏差为5.6％,可
针对目前用于合成手性β-氨基醇的(S)-转氨酶稀缺的问题,对来自巨大芽孢杆菌(Bacillus Megaterium SC6394)的(S)-ω-转氨酶(BMTA)基因密码子进行优化,在大肠杆菌中成功表达,并对BMTA进行纯化表征.结果表明:BMTA对(R)-β-氨基醇具有较高活力,对(S)-β-氨基醇没有活力;BMTA在pH为7.5、温度为55℃下酶活最高,在pH为6.5～8.0,温度为4～30℃内具有较好的稳定性.应用BMTA对不同外消旋β-氨基醇进行动力学拆分,底物转化率高达50％,对映体过量值(e
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CO2引起的全球变暖日益显著.工业上普遍使用的CO2捕集技术为一乙醇胺(MEA)化学吸收法,具有再生能耗高的缺点.为降低再生能耗,提出新型相变吸收剂——N-氨乙基哌嗪(AEP)/正丙醇水溶液,并研究其吸收性能、解吸性能及动力学特性.结果表明,AEP/正丙醇水溶液的吸收-解吸性能较好,吸收负荷为1.09～1.35 mol·mol-1,解吸负荷为0.93 mol·mol-1,远高于MEA水溶液;AEP/正丙醇水溶液的富相体积分数为56.5％～58.6％,富相产物质量分数为97.1％-99.0％,解吸时只需对富