B酸离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

制备了5种对水稳定性好、带—SO3H官能团的磺酸类B酸离子液体,并以它们作催化剂进行了棉籽油酯交换反应制备生物柴油的研究。实验结果表明,这些磺酸类B酸离子液体的催化活性高,它们的催化活性与含氮官能团的种类和碳链长度有关,其中,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最高。考察了吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的用量、醇与油摩尔比、反应温度对酯交换反应的影响及离子液体的稳定性,实验结果表明,在反应温度170℃、n(甲醇)∶n(棉籽油)∶n(离子液体)=12∶1∶0.057、反应时间5h的条件下,产物中脂肪酸甲酯的质量分数可达92.0%,且离子液体的稳定性好,可循环使用。     

合成气直接合成二甲醚过程化学平衡分析

选用合适的热力学模型 ,对合成气直接合成二甲醚的反应进行了化学平衡分析。主要考察了反应温度、压力和原料组成等因素对化学平衡的影响。通过分析 ,获得了该过程更深入的反应热力学规律 ,为二甲醚合成过程反应器的模拟计算和研究开发提供了必要的理论依据     

一步法合成二亚磷酸三(2,2'-联苯酚)酯

以三氯化磷和2,2'-联苯酚为原料,一步法合成了二亚磷酸三(2,2'-联苯酚)酯,通过质谱及核磁共振等方法对产品进行了表征,证实产品为目标化合物且纯度很高。考察了三乙胺用量、溶剂种类、反应时间以及反应温度等因素对产品收率的影响。最佳反应条件为:以氯仿为溶剂,n(三氯化磷)∶n(2,2'-联苯酚)∶n(三乙胺)=1∶1.5∶3.5,25℃下反应15 h。在此条件下制得的产品为白色晶体,收率为89.7%。对可能发生的副反应进行了探讨,当反应程度过低时,会生成含氯的副产物;而当反应过于剧烈时,生成三亚磷酸酯等副产物的几率增大。     

液固移动床中应力分布和颗粒流动状态研究

为研究循环移动床反应器的应力分布和颗粒流动状态,建立了由流体相及固相质量连续方程和动量守恒方程组成的循环移动床反应器模型,考虑了流体质量、流体对固相产生的浮力、锥形床边壁对颗粒的支撑作用以及壁面摩擦力的影响。研究表明,循环移动床的应力集中区处于再生室和反应室连接立管的最下端,采用高径比较小的再生室可降低应力集中区的应力。提出了底部立管中流动的分区图,并可根据压力梯度来判断立管中颗粒的流动状态。     

小晶粒Beta分子筛的微波合成

以粗孔硅胶为硅源,偏铝酸钠为铝源,四乙基氢氧化铵(TEAOH)为模板剂,采用微波加热法制备了小晶粒Beta分子筛,考察了晶化体系水含量、模板剂含量、晶化温度、晶化时间对Beta分子筛晶化的影响,并采用X射线衍射谱、N2物理吸附(BET)、扫描电子显微镜等方式对其晶型、晶体形貌、孔道结构等进行了表征。结果表明:当反应体系水硅摩尔比H2O/Si O2为3～4,模板剂与硅摩尔比TEA+/SiO2为0.13～0.15时,在160℃微波加热晶化10h,产品Beta分子筛相对结晶度可达138%,与常规水热合成方法相当,晶粒尺寸平均约为50 nm且分布非常集中。     

β-沸石催化剂上苯与丙烯烷基化催化剂的失活机理

通过分析失活催化剂积炭的组成,表征失活催化剂的酸性质及孔结构的变化,考察反应条件对催化剂寿命的影响等手段,得出了β－沸石催化剂上苯与丙烯烷基化反应过程催化剂失活机理：催化剂失活主要是由深度烷基化造成的,失活从晶内孔开始,并且随着失活程度的加深,失活逐渐向外扩展。这也说明烷基化反应主要是在晶内进行的。     

氯化铵分解制氨气和氯化氢工艺

对NH4Cl分解的硫酸氢铵法和镁氧化物法分别进行了验证性实验研究,结果表明,NH4HSO4工艺NH4Cl转化率很低,不具有可行性;镁氧化物转化率较高,具有深入研究的价值. 对镁氧化物法的MgO, Mg(OH)2和Mg(OH)Cl三种工艺路线进行了系统研究,结果表明,这3种工艺的NH4Cl转化率均可达到90%以上. 与Mg(OH)Cl和Mg(OH)2工艺相比,MgO工艺具有流程简单、生产周期短、能耗小等优点. 当MgO:NH4Cl及H2O:NH4Cl的摩尔比分别为0.76:1和8.3:1时,在110℃反应4 h,氨气收率可达95%.     

液固循环移动床反应-再生系统的颗粒循环量调节和输送

液固循环移动床反应－再生系统由上下两个或两个以上的反应室、再生室、连通管和颗粒提升管组成。颗粒经再生室、反应室向下移动,进入输送管后被向上输送返回至再生室。颗粒循环能力决定了反应室和再生室内的颗粒更新速率。是循环移动床操作的关键之一,对反应器的颗粒循环进行了实验研究,提出了一种射流输送和调节结构并对射流输送行为进行了模拟计算。     

氢氟酸处理对β沸石催化剂烷基化反应的影响

用不同浓度的HF溶液对β沸石催化剂进行处理,当HF浓度较低时,催化剂的晶格外物种和不稳定的骨架铝被溶解,桥形羟基被F取代,孔体积和比表面积增加,总酸量减少。随着HF浓度的继续增加,强B酸变化不明显,强L酸量增加,这是因为强B酸主要来源于缺陷处硅羟基,强L酸是由AlF3或其它铝物种的形成。深度氟化的催化剂孔体积和比表面积均减少,此时β沸石被溶解。催化剂寿命主要取决于催化剂的比表面积和孔体积,而不是酸量。当氟质量分数为0 5%时,催化剂的孔体积和比表面积最大,此时催化剂寿命提高约30%。     

BrΦnsted酸离子液体催化废油脂制备生物柴油

采用磺酸类BrΦnsted酸离子液体作为催化剂,研究了不同工艺条件下催化废油脂制备生物柴油的过程. 以地沟油为原料,醇/油摩尔比12:1,催化剂用量为油质量的2%,在140℃下反应5 h,产物中脂肪酸甲酯的含量达到86.8%. 在同样的反应条件下,催化剂重复使用9次后其活性无明显变化. 该催化剂对废油脂制备生物柴油具有较高的催化活性和良好的重复使用性能.