甘油三乙酸酯超临界酯交换反应及其动力学研究

研究了在超临界条件下甘油三乙酸酯与甲醇或乙醇的酯交换反应,分别考察了超临界状态下醇油摩尔比和温度对反应的影响。实验结果表明,甲醇或乙醇与甘油三乙酸酯的摩尔比为14、反应温度为350℃、反应时间为20m in时,乙酸甲酯或乙酸乙酯的收率分别达100%和60%。对超临界状态下动力学的研究结果表明,甘油三乙酸酯与甲醇或乙醇的酯交换反应为拟一级反应,在相同的反应条件下,采用甲醇时酯交换反应速率比用乙醇时快,相应的甘油三乙酸酯的转化率也高;甘油三乙酸酯在超临界甲醇或乙醇中酯交换反应的表观活化能分别为58.7 kJ/mol和75.1 kJ/mol,甘油三乙酸酯与甲醇酯交换反应的活化能低于与乙醇酯交换反应的活化能,表明碳链短的醇更易进行酯交换反应。     

利用高酸值餐饮废油脂制备生物柴油

以高酸值餐饮废油脂为原料,在酯化反应后再经两步酯交换反应制备生物柴油。在酯化反应中添加吸水剂可降低油脂的酸值,经一次酯化反应即可将油脂的酸值降至2m g/g左右,满足酯交换反应的要求。考察了酯化反应中吸水剂的添加方式、种类及其用量对酯化反应的影响,以及酯交换催化剂的种类及用量对脂肪酸甲酯(FAME)收率和产物组成的影响。实验结果表明,以凹凸棒土为吸水剂(用量为餐饮废油脂中游离脂肪酸质量的3%),且在酯化反应30m in时加入,酯化效果较好;以质量比为1∶1的NaOH和KOH混合物为催化剂进行两步酯交换反应时,催化剂的最佳用量依次为1.00%和0.75%(质量分数,基于油脂的质量),FAME收率最高达到96.33%。     

工业化陶瓷超滤膜的表征

以液-液排除法测定工业化陶瓷超滤膜的孔径及孔径分布，比较了两种渗透体系对测定结果的影响；用已知分子量标准物质考察了不同膜的截留行为，获得了各膜的切割分子量值，并分析了截留率与孔径的对应关系，为工业化陶瓷膜的开发提供依据。     

陶瓷膜在谷氨酸等电母液除菌过程中的应用

将无机陶瓷膜应用于谷氨酸等电母液除菌过程中 ,谷氨酸损失小于 0 .0 1 % ,菌体蛋白的收率大于 99% ,COD去除率约 2 9.7%。研究了操作条件对膜通量的影响 ,在 0 .2 MPa、5m/ s、54℃条件下 ,浓缩因子可达到 2 0 ,通量始终维持在 70L .m- 2 .h- 1以上。通过实验考察了反冲与化学清洗相结合的清洗方法的稳定性 ,膜通量恢复率保持在 96 %以上 ,可满足工业生产的需要     

Co-LsX催化苯乙烯生成环氧苯乙烷绿色合成工艺研究

采用离子交换法制备Co-LsX催化剂,分子筛经Co2+离子交换后,其骨架结构没有发生变化。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、溶剂加入量及氧气通入速率等因素对苯乙烯环氧化反应的影响。得出最佳工艺条件:反应温度100℃,反应时间6 h,Co-LsX与苯乙烯质量比为0.16,混合溶剂与苯乙烯体积比为5;V(O2)∶V(苯乙烯)=1.3 min-1。在此条件下苯乙烯转化率达到62.5%,环氧苯乙烷的选择性达到57.1%。催化剂经6次循环使用后活性和稳定性都比较好。     

三相流化床中光催化降解反应特性的研究

在设计并建立的流态化光催化反应器中,采用负载型光催化剂对甲基橙水溶液进行了光催化降解实验研究。优化了三相流化状态下光催化反应器的操作条件, 其结果为:气体流量200-250Lh-1,液体流量30 Lh-1,催化剂用量为1.5gkg-1处理液;考察了该反应器中催化剂的使用寿命,为光催化降解技术的工业应用研究提供了参考。     

扩散渗析法从钛白废酸中回收硫酸

针对钛白废酸的回收,在静态扩散条件下测定了硫酸、硫酸亚铁在阴离子交换膜中的渗析系数以考察膜的分离性能。进一步考察动态扩散操作参数如流量、流量比、停留时间等对回收率及回收酸浓度的影响。研究表明,使用的阴离子交换膜具有良好的分离性能,酸盐分离系数达23.6,在水酸流量比维持在1～1.1,废酸流量维持在0.6L·h-1左右的条件下,硫酸回收率大于85%,硫酸亚铁透过率小于7%。     

CoX催化苯乙烯氧化-膜分离耦合连续反应工艺的研究

将细小的CoX催化苯乙烯氧化悬浮体系与无机膜分离耦合,实现了反应的连续操作,考察了温度、催化剂用量、溶剂量和搅拌速度对反应结果和膜通量的影响。结果表明膜分离过程不会对反应活性造成影响,操作过程中各因素对膜通量的影响归因于此条件下催化剂对膜孔的堵塞及其在膜表面的沉积程度,而超声是一个很好恢复膜通量的手段。在m(CoX)∶m(苯乙烯)=0.16、V(溶剂)∶V(苯乙烯)=3、反应温度100℃、停留时间6 h、搅拌速度800 r/min,跨膜压差0.03 MPa的条件下,苯乙烯的转化率达54.3%,环氧苯乙烷的选择性达到51.4%,苯甲醛选择性达到31.0%,膜通量为28.9 L/(m2.h)。     

清液体系中高性能T型沸石分子筛膜的合成

由摩尔组成为SiO2:Al2O3:Na2O:K2O:H2O=1:0.015:0.25:0.08:25的澄清溶液,在预涂晶种的管状莫来石支撑体上水热合成T型沸石分子筛膜.在高于100℃清液体系中合成出了高性能T型沸石分子筛膜.用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)仪和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对150℃下合成35 h的分子筛膜进行了表征.XRD谱表明:T型沸石分子筛成功地生长在预涂晶种的支撑体上.支撑体的外表面覆盖着20 μm厚有取向的晶体层.从SEM照片判断,起到分离作用的是生长致密的中间层,而不是表层.在150℃下制备的膜,对水/乙醇、水/异丙醇混合物具有高渗透汽化分离性能.优异的渗透汽化性能归因于在涂有晶种的多孔支撑体上生长了一层高结晶度且缺陷较少的T型沸石分子筛晶体层.