葵花籽油超临界酯交换法制备生物柴油反应动力学研究

以葵花籽油为原料,通过超临界酯交换法制取生物柴油,并研究葵花籽油超临界酯交换的反应动力学。从反应的正向出发,根据甘油三酯的消耗速率的变化,建立了反应动力学模型。通过试验确定了反应级数及反应活化能。从而确定了葵花籽油超临界酯交换法制备生物柴油的反应动力学模型。     

K_2CO_3/Al_2O_3催化餐饮废油酯交换制备生物柴油的动力学

以餐饮废油和甲醇为原料,固体碱K2CO3/Al2O3为催化剂进行酯交换反应。考察了反应温度和反应时间对酯交换反应的影响。实验结果表明,酯交换反应速率随反应温度的升高而加快,最佳反应温度为65℃,反应时间为2 h,废油转化率最高可达95.7%。通过改变反应温度得到了酯交换反应动力学数据,即酯交换反应级数为1.94级,平均活化能为36.49 kJ/mol,指前因子为2.17×105 L/(mol·min),建立了酯交换反应动力学方程,并对动力学方程进行了验证。验证结果表明,废油转化率的计算值与实验值的相对误差均小于4%,说明所建立的反应速率方程在实验条件范围内能较好地描述该酯交换反应。该研究为固体碱催化餐饮废油与甲醇酯交换反应的动力学提供了理论基础。     

大豆油脚浸出油制备生物柴油及性能研究

大豆油脚浸出油与甲醇在催化剂KOH作用下通过酯交换反应制得生物柴油(BDF)。用气相色谱法跟踪研究醇油摩尔比、反应温度、反应时间及催化剂用量对产物生物柴油浓度的影响,正交实验得到大豆油脚浸出油制备生物柴油最佳工艺条件为:反应温度45℃、催化剂用量1%、醇油摩尔比6∶1、反应时间45 min,生物柴油含量为96.8%。生物柴油的主要性能指标符合0#柴油标准(GB 252-1994)。考察了大豆油脚浸出油酯交换反应的动力学,由实验数据绘制的动力学曲线呈现出酯交换反应在开始阶段为二级反应,并逐步转变为一级反应,反应后期为零级反应。由动力学实验数据求出酯交换反应的动力学参数,酯交换反应的活化能为47.71 kJ/mol,频率因子为6.01×107L/(mol.min)。     

钙基负载型固体碱催化菜籽油酯交换反应动力学

菜籽油与甲醇在钙基负载型固体碱催化下进行酯交换反应生成生物柴油（脂肪酸甲酯）,用气相色谱法跟踪分析产品中脂肪酸甲酯的含量。菜籽油与甲醇酯交换反应的主要产物为十六酸甲酯、十八酸甲酯、二十酸甲酯和二十二酸甲酯,生成反应动力学研究表明,产物的生成反应可以分为3个阶段,引发阶段、增长阶段和反应后期平衡阶段。酯交换反应速率对菜籽油浓度由开始引发阶段得拟0．5级反应。逐步转变为增长阶段的拟2级反应,最终又很快转化为平衡阶段的0级反应;酯交换反应速率对甲醇浓度为0级。引发阶段十六酸甲酯、十八酸甲酯、二十酸甲酯和二十二酸甲酯生成反应活化能分别为90．80kJ／mol、86．38kJ／mol、92．02kJ／mol、98．88k1／mol。增长阶段其十六酸甲酯、十八酸甲酯、二十酸甲酯和二十二酸甲酯生成反应活化能分别为58．48kJ／mol、66．05kJ／mol、60．07kJ／mol、52．78kJ／mol。     

米糠油制备生物柴油工艺条件的试验研究

以米糠油为原料,氢氧化钠为催化剂,采用酯交换法制取生物柴油.考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间和温度对产品转化率的影响.正交试验结果表明,米糠油在酯交换反应的最优条件为:醇油摩尔比6∶1,催化剂浓度0.8%,反应温度60℃,反应时间60min.试验所得的生物柴油质量指标达到德国DIN V 51606标准,并接近0#柴油的中国国家标准.     

造纸白泥催化花生油酯交换的动力学研究

造纸白泥经800℃活化后催化花生油与甲醇酯交换反应,当醇油摩尔比为12∶1、催化剂量为6%、酯交换时间为180 min时,在333 K和338 K的酯交换温度下,分别能取得92.02%和92.56%的三酰甘油转化率。在此基础上,通过建立酯交换宏观动力学模型,研究造纸白泥催化花生油和甲醇酯交换的动力学参数。反应温度为333 K、338 K时的反应速率常数k1、k2分别为0.061 89 min-1和0.073 03 min-1,且反应级数为1.5级、活化能E为30.976 k J/(mol·K)、频率因子k0为4.474×103min-1。同时,XRD、N2吸附、碱性强度等测定表明,造纸白泥经800℃活化后,其中的碳酸钙和氢氧化钙转变为氧化钙,形成一种具有较高比表面积(7.45 m2/g)的介孔材料,而且有较高的碱性强度(9.8H-15.0),能够有效降低酯交换的反应活化能,提高三酰甘油的转化。     

大豆油基生物柴油氧化动力学方程研究

作为衡量生物柴油品质的重要指标,氧化安定性优劣直接关系到生物柴油的应用前景。利用气相色谱及生物柴油氧化安定性测定仪测定了大豆油生物柴油在不同温度下脂肪酸甲酯质量浓度随时间的变化规律,得到了大豆油生物柴油的降解动力学曲线以及不同脂肪酸甲酯的反应速率常数K、活化能Ea,研究表明生物柴油氧化降解为拟一级反应;大豆油生物柴油、棕榈酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯和亚麻酸甲酯的表观活化能分别为82.15、85.31、88.54、80.52、75.49 k J/mol,碳链长度缩短、不饱和双键增多会促进其氧化降解;生物柴油的氧化诱导时间与氧化速率常数的倒数成正比关系。     

环氧大豆油固化动力学及产物性能研究

以邻苯二甲酸酐(PA)为固化剂、N,N-二甲基苄胺(BDMA)为催化剂,采用变温红外法对环氧大豆油(ESO)的固化进行研究,通过自催化模型拟合得到了反应速率常数、活化能和反应级数等动力学参数。结果表明,固化环氧大豆油为两阶段反应,其中引发阶段的活化能大于循环阶段活化能,引发阶段反应速率常数随温度升高而增大,反应总级数随温度升高变化不大。在此基础上,通过万能力学试验机、差示扫描量热仪和热重分析等研究了固化条件对固化产物力学性能的影响,发现随着固化剂和催化剂用量的增加,固化产物拉伸强度和玻璃化转变温度均增大;断裂伸长率和最大热分解温度受催化剂影响更大,随催化剂用量的增加,固化产物韧性降低,最大热分解温度增大。     

环氧大豆油固化动力学及产物性能研究北大核心CSCD

以邻苯二甲酸酐(PA)为固化剂、N,N-二甲基苄胺(BDMA)为催化剂,采用变温红外法对环氧大豆油(ESO)的固化进行研究,通过自催化模型拟合得到了反应速率常数、活化能和反应级数等动力学参数。结果表明,固化环氧大豆油为两阶段反应,其中引发阶段的活化能大于循环阶段活化能,引发阶段反应速率常数随温度升高而增大,反应总级数随温度升高变化不大。在此基础上,通过万能力学试验机、差示扫描量热仪和热重分析等研究了固化条件对固化产物力学性能的影响,发现随着固化剂和催化剂用量的增加,固化产物拉伸强度和玻璃化转变温度均增大;断裂伸长率和最大热分解温度受催化剂影响更大,随催化剂用量的增加,固化产物韧性降低,最大热分解温度增大。     

植物油制备生物柴油的研究

报道了植物油在甲醇钠为催化剂的条件下,通过酯交换反应生成脂肪酸甲酯即生物柴油的研究;考察了反应温度、搅拌强度、反应时间、催化剂用量、醇油比等因素对生物柴油得率的影响;采用气相色谱法测定反应体系中脂肪酸甲酯的含量;应用正交试验方法找出了茶油酯交换反应的最佳条件为:反应温度65 ℃,油醇比6∶1,催化剂用量1.2%,反应时间90 min,搅拌强度6档.在此反应条件下生物柴油得率可达到91.68%,产品主要质量指标达到了德国生物柴油质量标准.     

金属配合物对棉织物吸附动力学及桑色素脱色动力学研究

为进一步探究金属配合物对棉织物漂白的机理,研究了自制的金属配合物对棉织物的吸附性能,运用准一级动力学模型和二级动力学模型对试验数据进行模拟分析,结果表明,准二级动力学方程可以很好地描述金属配合物对棉织物的吸附过程。以桑色素模拟棉织物色素脱色过程,研究了金属配合物/双氧水体系脱色动力学性能,并计算得出反应速率常数以及反应活化能,结果表明,金属配合物/双氧水体系脱色过程符合准一级动力学,加入金属配合物可显著降低反应活化能。     

碳酸钾催化菜籽油与甲醇反应制备生物柴油的研究

以菜籽油和甲醇为原料,在碳酸钾作用下催化制备生物柴油,考察了反应温度、醇油物质的量比、催化剂用量对生物柴油产率的影响,建立了动力学模型,并利用该模型对试验数据进行拟合,估算出动力学参数:频率因子A为13.8,活化能ΔE为20.6 kJ/mol,并发现反应常数与催化剂用量呈线性关系,线性关系式可表示为k=k0+kwW。     

棉织物聚合-交联体系的酯化反应动力学

研究了对马来酸/衣康酸及马来酸聚合-交联体系的酯化反应动力学,按照一级反应的设定,分别计算了MA/IA和MA聚合-交联整理体系酯化反应的反应速率常数、活化能、频率因子等动力学参数.所得动力学数据能够较好地解释整理品性能的差异.     

正交法探讨制备生物柴油的优化条件

报道了大豆油在NaOH为催化剂的作用下通过甲醇酯交换反应生成脂肪酸甲酯即生物柴油的试验研究。考察了反应条件如醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间等的变化对生物柴油得率的影响。应用正交实验的方法找出大豆油酯交换反应的最佳反应条件为:反应温度40℃,醇油物质的量比6∶1,催化剂用量0.8%,反应时间60 m in。在此反应条件下生物柴油得率可达99.2%。实验所得的生物柴油主要质量指标已达到德国D INV51.606生物柴油质量标准。     

超声场中亚油酸共轭反应的动力学

在超声作用下,假设亚油酸共轭反应为不可逆恒容反应,且反应一步完成的基础上,研究了碱催化亚油酸共轭反应的动力学。考察了反应物与催化剂的浓度、超声声强、温度对共轭反应速率的影响,并通过理论推导与试验拟合得到了各因素对反应速率常数影响的数学模型。结果表明,在超声作用下,碱催化亚油酸共轭反应符合宏观一级动力学特征;超声声强、反应物初始浓度、温度及催化剂浓度对反应速率的影响较大。在超声作用下反应的表观活化能为112.1 k J/mol,与常规相比,有所降低,这说明,超声作用可以使共轭反应进行得更快。试验同时显示,所得到的模型对试验结果的预测非常好,可用于超声作用下亚油酸共轭反应结果的预测。     

相溶法合成蔗糖酯的工艺研究

由食用大豆油在碱性催化剂存在下酯交换合成脂肪酸甲酯,进一步用脂肪酸钾作反应亲和促进剂,使反应体系形成均相,通过正交试验对配料比、温度、时间和催化剂用量等合成条件进行考察,确定最佳合成条件为甲酯与蔗糖的物质量比为1：1.2、反应温度为140℃、反应时间为3h、催化剂用量为20%,对酯化度、酸值、皂化值等一系列测试,证明该工艺条件可行。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-CeO_2催化制备聚乙二醇菜籽油脂肪酸酯的研究

以固体超强酸S2O82-/ZrO2-CeO2为催化剂,将菜籽油醇解所得脂肪酸甲酯与聚乙二醇400(PEG-400)酯交换制备非离子表面活性剂聚乙二醇菜籽油脂肪酸酯。考察了反应物质量比、催化剂用量、反应时间、反应温度和催化剂重复使用等因素对反应的影响。结果表明,在m(脂肪酸甲酯)∶m(PEG-400)=2.8∶1,催化剂用量为反应物总质量的1.5%,温度为130℃,反应7 h时,PEG-400的酯交换率为91.56%,催化剂重复使用5次后,PEG-400的酯交换率仍比较高。用傅里叶红外光谱仪、表面张力仪等手段对产品的结构和理化性能进行了考察,产品的浊点指数为19.98 mL、表面张力γ(临界胶束浓度)为27.04 mN/m、乳化力622 s、润湿力59 s,具有很好的表面活性。     

助溶剂下碱催化蓖麻油的酯交换反应研究

研究了正己烷作为助溶剂,碱催化下蓖麻油与甲醇的酯交换反应,并采用GC对产物进行分析。试验结果表明：CH3ONa的催化效果优于NaOH和KOH。优化的酯交换工艺条件为：甲醇与蓖麻油摩尔比6∶1,催化剂CH3ONa用量为蓖麻油质量的1.0%,反应温度60℃,反应时间4h,助溶剂正己烷用量为甲醇体积的15%。得到脂肪酸甲酯含量可达到96.2%。     

TiO2光催化降解乳酸反应动力学研究

以TiO2为催化剂,紫外灯为光源,对乳酸的光催化降解进行动力学研究.乳酸降解反应动力学拟合结果表明,降解动力学规律符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,反应速率常数k=0.0085g/(L·min),一级反应动力学模型与实验数据拟合较好,方差R2大于0.99,乳酸初始降解速率r0随乳酸初始浓度增大而增大.     

涤纶织物化学镀Ni-Cu-P的反应动力学方程

研究了涤纶织物化学镀Ni-Cu-P过程镀液中各组分,pH,温度对合金沉积速率的影响,确定了化学镀Ni-Cu-P沉积反应的活化能,反应级数,速率常数以及动力学方程式。