【摘要】：本文分別采用共沉淀法和溶膠凝膠法制備了CaO-ZnO固體堿催化劑,以大豆油和甲醇為反應(yīng)原料評價了催化劑的催化性能,較系統(tǒng)地考察了CaO-ZnO固體堿催化劑的制備條件對催化劑性質(zhì)和催化性能的影響;考察了醇油摩爾比、催化劑用量等反應(yīng)條件對酯交換反應(yīng)的影響;初步研究了催化劑的改性、活化及再生等。共沉淀法制備CaO-ZnO固體堿催化劑的研究結(jié)果表明,催化劑的適宜制備條件為:NaOH/Na_2CO_3摩爾比0.75:1,Ca/Zn摩爾比1:1,焙燒溫度850℃,焙燒時間5 h。以檸檬酸為絡(luò)合劑,溶膠凝膠法制備CaO-ZnO固體堿催化劑的適宜條件為:水的相對添加量為320 mL?mol~(-1),氨水相對添加量為5 mL?mol~(-1),Ca/Zn摩爾比1:1,焙燒溫度750℃,焙燒時間4 h。在上述條件下制備的CaO-ZnO固體堿催化劑具有較高的催化性能。兩種方法制備的催化劑的比表面積均較小,相對來說,以溶膠凝膠法制備的催化劑具有較大的比表面積,有利于大分子植物油與催化劑的充分接觸。催化劑的活性評價和SEM、BET、CO_2-TPD等表征結(jié)果表明,對于大豆油和甲醇酯交換反應(yīng),堿量與催化劑的催化性能之間沒有較為明顯的規(guī)律;催化劑中大孔的存在有利于植物油分子進入孔道而使催化劑的表面活性位得以有效利用。反應(yīng)條件對大豆油和甲醇酯交換反應(yīng)影響的實驗結(jié)果表明,適宜的反應(yīng)條件為醇油摩爾比30:1、催化劑用量為大豆油質(zhì)量的6%、反應(yīng)溫度70℃、反應(yīng)時間90 min;在此條件下,在兩個方法所制備的催化劑上的甘油收率均高于90%;與共沉淀法制備的催化劑相比,溶膠凝膠法制備的催化劑具有相對較高的催化活性;所制備的催化劑重復(fù)使用五次后,其催化效果均沒有明顯下降,即所得催化劑具有較優(yōu)異的穩(wěn)定性。催化劑的改性研究結(jié)果表明,采用10 wt%甘油-甲醇混合溶液對催化劑進行活化處理可有效地縮短反應(yīng)誘導(dǎo)期;與新鮮催化劑相比,高溫再生催化劑的催化性能未見明顯下降。在反應(yīng)溫度65℃、醇油摩爾比42:1、空速3 h~(-1)的連續(xù)反應(yīng)條件下,甘油收率達90%以上。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ426;TE667
【圖文】：

圖 4.6 Cat.c1(A)、Cat.c2(B)、Cat.c3(C)、Cat.c4(D)的 SEM 圖Fig 4.6 SEM images of Cat.c1(A)、Cat.c2(B)、Cat.c3(C)、Cat.c4(D)4.2.3 催化劑前軀體的 TG-DTG 表征200 400 600 800 100030405060708090100110Temperature/℃eight/%W0.00.10.20.30.40.5eDiv.rWeghti%(/℃)圖 4.7 前軀體的 TG-DTG 曲線

【參考文獻】

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本文編號：2755916