H3PO40W12·xH2O/C催化合成乙酸异戊酯的动力学

以活性炭吸附磷钨酸水合物作催化剂催化合成乙酸异戊酯,在优化条件下,消除内外扩散,研究乙酸浓度与时间的变化关系,建立酯化反应的表观动力学模型,并对模型进行验证。结果表明,常压下,在实验条件范围内,该酯化反应为二级反应,活化能为Ea=31.20 kJ/mol,指前因子k0=114.43 L/（mol.min）,动力学模型计算结果与实际测定结果相符合,动力学方程为：r=dCA/dt=114.43e-31197/RTCACB。     

乙酸正戊酯酯化反应动力学探讨与催化精馏模拟

在间歇釜式反应器中,以NKC-9阳离子交换树脂为催化剂,对乙酸和正戊醇催化合成乙酸正戊酯的酯化过程进行了研究。实验考察了不同催化剂用量及反应温度对乙酸转化率的影响,同时测定了实验条件下乙酸正戊酯酯化反应的反应动力学数据。采用拟均相模型对实验数据进行关联,得到了平衡常数和反应速率常数的计算式。在本实验条件下,该酯化反应为吸热反应,反应热及正、逆反应活化能分别为8.339kJ/mol、50.191kJ/mol和41.852kJ/mol,平衡常数及正、逆反应速率常数与温度的关系式分别为：K=54.2173e^-8338.8/RT,k₁=95402.5e^50191/RT,k₂=1759.6e^41852.2/RT。结合测定的动力学方程,建立了基于严格数学模型的过程模拟计算方法,对乙酸正戊酯催化精馏酯化过程进行过程模拟优化。优化后的操作条件为精馏段板数3、反应段板数9、提馏段板数14、进料位置7、混合进料酸醇摩尔比1.1∶1,此时塔釜乙酸正戊酯摩尔分数与正戊醇转化率达到99%以上。     

硫锆催化合成三醋酸甘油酯的反应动力学

研究了甘油和乙酸以氧化锆负载硫酸为催化剂合成三醋酸甘油酯的反应动力学,建立了酯化反应动力学方程. 考察了温度、催化剂用量、反应时间以及反应原料摩尔配比对反应速率的影响. 实验结果表明,反应时间10 h,催化剂用量为甘油的5%(w),甘油/乙酸=1:8(摩尔比)的条件下,三醋酸甘油酯的收率达93.8%. 100~130℃时,反应活化能为113.245 kJ/mol.     

活性炭负载硫酸氢钠催化合成乙酸苯甲酯研究

通过浸渍法制备了负载型催化剂(NaHSO4/C),并将其应用于乙酸苯甲酯的合成,考察了催化剂用量、反应温度、酸醇物质的量比对反应酯化率的影响,并获得了动力学方程,结果表明:在乙酸与苯甲醇的物质的量比为1∶3,催化剂用量为1.8g/0.15mol乙酸,反应温度80℃,带水剂用量20mL的条件下酯化率达到92.9%。动力学方程表达式为:-rA=-dcAdt=1.366×107exp(-76070/RT)cAcB,反应活化能为76.07kJ/moL,指前因子为1.366×107 L/(moL·s)。     

己二酸二甲酯合成动力学研究

以杂多酸为催化剂合成己二酸二甲酯,研究了其反应机理,建立了分水条件下酯化合成反应的反应动力学模型,并根据实验数据,确定了模型中的有关参数。结果表明此条件下己二酸二甲酯的合成表现为三级不可逆反应。在本实验反应体系下,测出了反应的表观活化能为Ea=103.86 kJ/mol,反应速率常数为:k=8.146×1011e-10386/RT(L2.min-1.mol-2)。     

莰烯乙酸酯化制乙酸异龙脑酯宏观动力学

采用φ3 mm×3 mm条状工业分子筛催化剂,在固定床管式反应器中考察了该催化剂在崁烯酯化制备乙酸异龙脑酯中的反应性能,建立了幂函数宏观动力学模型,运用最小二乘法进行动力学模型参数估计。结果表明,崁烯酯化制备乙酸异龙脑酯的表观活化能(Ea)为47.225 k J/mol,对崁烯和乙酸的反应级数分别为0.15和0.5。预测值与实验值能较好地吻合,表明动力学模型是适用的。     

微波辅助玉米油基生物柴油制备及酯化反应动力学

以玉米油和甲醇为原料、浓硫酸作催化剂,微波辅助制备生物柴油,研究了反应时间、反应温度、催化剂体积及微波功率对玉米油酯化率的影响,在单因素实验基础上优化制备工艺,考察了酯化反应的动力学. 结果表明,微波辅助制备玉米油基生物柴油的最佳条件为反应温度72.0℃、时间17.5 min、催化剂用量为玉米油体积的8.5%和微波功率200 W,该条件下酯化率可达77.6%. 酯化反应级数为1.28,活化能Ea=1.79 J/mol,酯化反应的动力学方程为r=8.214e?1.792/RTC1.28 .     

磷钨杂多酸催化合成戊二酸二甲酯宏观动力学研究

以戊二酸和甲醇为原料,磷钨杂多酸为催化剂,甲苯为带水剂合成戊二酸二甲酯,研究其反应机理,建立了分水条件下酯化合成反应的反应动力学模型,对实验数据回归处理,确定了模型中的有关参数。结果表明,此条件下戊二酸二甲酯的合成表现为三级不可逆反应。在本实验反应体系下,得到了反应的表观活化能为Ea=93.133 kJ/mol,反应速率常数为:k0=2.006×1010e-93133/RT(L/mol)2/min。     

Preparation of SO24-/ZrO2 catalytic membrane and its catalytic activity for esterification

制备了负载SO24 -/ZrO2固体酸陶瓷膜,并对其用于油酸和甲醇酯化反应进行研究.通过测定不同反应温度、不同催化膜负载率和不同甲醇/油酸物质的量的比条件下油酸的转化率,线性回归得到了酯化反应动力学参数.研究结果表明,酯化反应为拟均相二级反应.在最佳反应条件下,反应活化能由49.1 kJ/mol降至34.6 kJ/mol,油酸酯化率达到95.84％.     

C36二聚脂肪酸/聚乙二醇聚酯的制备及动力学研究

以C36二聚脂肪酸和聚乙二醇400为原料,缩聚得到一种新型高分子表面活性剂,适宜的工艺条件:在0.097 MPa下,n(二聚脂肪酸)∶n(聚乙二醇400)为1∶1.2,催化剂SnCl2(相对二聚脂肪酸质量分数为0.3%,反应温度200℃,反应时间6 h,酯化率达到98.11%。建立了SnCl2催化下,二聚脂肪酸与聚乙二醇缩聚反应的动力学模型,并采用改进的遗传算法,对动力学模型参数进行估算。结果显示,二聚脂肪酸与聚乙二醇400缩聚反应级数为0.998级,酯化反应活化能E=97.18 kJ/mol,指前因子A=1.947 9×109L/(mol.min),缩聚反应的Arrhenius方程为lnk=21.39-11.689/T。     

负载Fe3+强酸性离子交换树脂催化合成乙酸苄酯动力学

在间歇釜式反应器中研究了D072型强酸性离子交换树脂负载Fe3+作催化剂合成乙酸苄酯的反应.在消除内外扩散的条件下,测定了不同催化剂用量和不同反应温度条件下反应体系中乙酸浓度随反应时间的变化;采用初始反应速率法求动力学模型参数.在催化剂用量为0.033 3～0.166 7 g/g(乙酸),温度为323.2～363.2 K和常压的实验条件下,获得了可逆二级动力学方程的参数,其指前因子k0为2.081×106 L/(mol·min),活化能Ea为55.159 kJ/mol,温度对平衡常数影响不大,取值为4.31.在实验范围内对获得的动力学方程进行了验证,最大相对偏差小于10.1%,计算值与实验值符合较好.     

SO42-/WO3-ZrO2催化合成乙酸丁酯

制备了硫酸促进型酯化催化剂SO42-/WO3-ZrO2,考察了WO3含量、焙烧温度和焙烧时间等对酯化率的影响。结果表明催化剂适宜制备条件为：WO3含量10%,300℃焙烧2h;将其用于催化乙酸与正丁醇的酯化反应合成了乙酸丁酯,反应条件为：乙酸0.2mol,催化剂0.75g,n（正丁醇）∶n（乙酸）=1.8∶1,反应时间30min,酯化率可达98.2%。     

丙烯和乙酸一步加成酯化生成乙酸异丙酯反应动力学研究

乙酸异丙酯是一种重要的溶剂,以乙酸与丙烯为原料一步法直接酯化生成乙酸异丙酯是一条符合原子经济反应的绿色工艺路线.今研究了这一酯化反应的气液固三相体系的反应动力学,设计了一种在乙酸与丙烯加压酯化反应过程中自动测量丙烯消耗的装置,以获得动力学数据.在保持体系压力恒定的条件下,采用丙烯连续进料,质量流量计计量及数学积分计算获...     

硫酸氢钠催化合成乙酸乙酯动力学

研究了以硫酸氢钠为催化剂,乙酸与乙醇直接酯化合成乙酸乙酯的反应动力学。在不同条件下测量了反应物浓度随时间的变化关系,计算得到硫酸氢钠催化下的酯化反应速率常数。实验结果表明,硫酸氢钠催化合成乙酸乙酯的反应为二级可逆反应。在实验温度(60~90℃)和催化剂浓度(0.3%~2%)质量分率的条件下,反应速率常数与温度及催化剂浓度的关系可表为Arrhenius方程形式的函数,反应活化能为45.28 kJ/mol,指前因子则与催化剂的浓度有关。     

阳离子交换树脂催化合成乙酸正丁酯的动力学

在间歇反应釜中,以A-36阳离子交换树脂作催化剂,考察了搅拌速率、催化剂粒径、温度、催化剂浓度和酸醇比对乙酸正丁酯合成的影响,并采用LHHW动力学模型对实验数据进行处理.结果表明,表面反应为乙酸和正丁醇酯化反应的控制步骤,其反应焙为-1.838×104 J/mol,正反应与逆反应的活化能分别为5.283×104J/mol和3.929×104J/mol,指前因子分别为1.015×104 mol/(g·s)和3.148 mol/(g·s).     

高直链淀粉的醋酸酯化反应动力学

基于二级反应动力学机理,研究了以甲基磺酸为催化剂的高直链淀粉醋酸酯化动力学过程。讨论了不同温度、催化剂用量以及醋酸与酸酐比例等反应条件对酯化反应速率常数k的影响,求得酯化反应活化能E=43.88kJ/mol。     

乙酸辛酯的合成及其动力学研究

以阳离子交换树脂NKC-9为催化剂,乙酸和辛醇为原料合成乙酸辛酯,考察乙酸和辛醇摩尔比、催化剂用量和反应时间等因素对辛醇转化率的影响,以及催化剂的重复使用性能。结果显示,乙酸辛酯合成的较佳工艺条件为:n(乙酸)∶n(辛醇)=4∶1,反应时间为3 h,催化剂用量为乙酸和辛醇总质量的6%,反应温度为118~120℃,在此条件下辛醇转化率可达96.80%,且催化剂活化后可重复使用。分别采用正反应常数法和初始反应速率法测定阳离子交换树脂NKC-9催化合成乙酸辛酯的动力学模型参数,获得了可逆二级动力学方程的参数,表观活化能和指前因子分别为:正反应常数法E_a=38.74 k J/mol,k0=7.45×10~2L/(mol·min);初始反应速率法E_a=37.45 k J/mol,k_0=4.79×10~3L/(mol·min)。2种方法测定结果基本一致,印证了该理论数据的可靠性。     

微波辅助合成聚酯树脂动力学研究

研究了微波辅助合成聚酯树脂的酯化反应动力学,通过对比常规反应动力学的动力学参数,分析了微波在聚酯合成中的作用原理。研究发现微波作用仅在酯化阶段作用明显,反应速率有较大提升,而在缩聚酸解过程中并未有影响。因此本研究分别在微波辐射以及传统加热2种方式下,考察了聚酯树脂酯化阶段反应动力学,并获得了2种方式下的反应动力学参数,计算处理得到微波作用下的反应活化能分别为2#:Ea2=227.5 k J/mol,5#:Ea5=42.5 k J/mol;常规加热下反应的活化能为Ea0=2 032.4 k J/mol。结果表明,微波辐射影响了该阶段的反应动力学,提升了反应速率,有微波非热效应存在,但反应平衡常数并未因此产生变化。     

阳离子交换树脂催化合成甲酸异丁酯的动力学研究

以NKC-9强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在间歇反应装置中,研究了甲酸和异丁醇酯化合成甲酸异丁酯的动力学过程。实验中采用控制变量法,考察了外扩散、催化剂用量、反应温度和反应初始醇酸比等条件对甲酸反应速率及平衡转化率的影响,并测定不同条件下甲酸异丁酯合成反应动力学数据。采用拟均相模型对所得动力学实验数据进行了关联,建立并验证了甲酸异丁酯合成反应的动力学模型,获得平衡常数、反应热和反应速率常数等相关反应动力学参数。结果表明,在一定范围内,增大催化剂用量、反应温度和反应初始醇酸比有助于提高反应速率。该反应为吸热反应,反应热为3.6407 kJ/mol,正反应活化能为37.5735 kJ/mol,逆反应活化能为33.9319 kJ/mol。经验证,拟均相反应动力学模型可准确描述甲酸与异丁醇酯化反应动力学过程。     

油酸异丁酯的离子液体催化酯化制备与动力学及其低温流动性能

在自行设计的反应装置中,以吡啶硫酸氢盐离子液体为催化剂、油酸与异丁醇为反应原料催化酯化制备油酸异丁酯. 得到最佳反应条件为,温度100℃,时间3 h,催化剂用量2%(w),醇/酸最佳体积比2:1. 对此酯化催化反应进行了动力学分析,表观反应级数为二级,反应活化能Ea=32.0 kJ/mol,频率因子A=66.6,反应动力学模型为-dCA/dt=66.6e-32000/(RT)CACB;所制油酸异丁酯的凝点为-25.5℃,冷滤点为-20.5℃,运动粘度为6.32 mm2/s,其低温性能好,流动性能较差,可很好地改进生物柴油的低温性能和油酸异丁酯的流动性能.