乙酸鹽催化糖類熱解制備乙酸的研究
發(fā)布時間:2021-03-31 11:33
目前乙酸制備方法主要依賴于不可再生的石油資源,現(xiàn)有的采用生物質(zhì)制備乙酸的方法除發(fā)酵法外工業(yè)應用困難。本課題采用糖類作為熱解原料來制備乙酸。以廉價的金屬乙酸鹽為催化劑,考察熱解條件(熱解溫度、加熱時間、催化劑用量等)和催化方式(原位催化,在線催化,浸漬預處理催化法)對糖類熱解產(chǎn)物組成和分布的影響。以四種單糖(D-甘露糖、D-(-)-阿拉伯糖、1,6-脫水-β-D-葡萄糖和D-(+)-半乳糖)作為補充,以糠醛作為模型化合物,以期闡明乙酸鹽催化葡萄糖熱解機理。本文利用熱重分析、Py-GC/MS表征手段對催化劑使用前后糖類失重行為和熱解產(chǎn)物組成及分布分析。得出結果和結論如下:熱重結果表明,多種乙酸鹽(Li+,Na+,K+,Ca2+,Mg2+,Ni2+)和碳酸鹽(Li+,K+)均會使降低葡萄糖初始分解溫度(Ti)和最大質(zhì)量損失率溫度(Tmax)。除乙酸鎳外,這些鹽與微晶纖維素(MCC)混合也會導致MCC的Ti和Tmax向低溫方向移動。乙酸鎳的特殊性歸結于其熱分解過程的復雜性。乙酸鹽可以顯著提高葡萄糖熱解產(chǎn)物中乙酸的收率,改變產(chǎn)物生成路徑,使其從易于生成呋喃類物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樯梢宜。在選擇性制備乙酸方...
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
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【參考文獻】:
期刊論文
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[9]鉀元素對生物質(zhì)主要組分熱解特性的影響[J]. 武宏香,李海濱,馮宜鵬,王小波,趙增立,何方. 燃料化學學報. 2013(08)
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博士論文
[1]改性HZSM-5作用下聚丙烯基木塑的熱解研究[D]. 林曉娜.東北林業(yè)大學 2016
[2]熱解酸化蔗糖制備低聚焦糖的研究[D]. 王軍.華南理工大學 2011
[3]纖維素快速熱解機理的分子模擬研究[D]. 黃金保.重慶大學 2010
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碩士論文
[1]基于py-gc/ms及原位紅外纖維素熱解機理研究[D]. 郭振戈.華南理工大學 2016
[2]基于TGA-GC-MS的葡萄糖及其衍生物熱解試驗研究[D]. 鄧超.華中科技大學 2015
[3]果糖與纖維二糖快速熱解機理研究[D]. 廖航濤.華北電力大學 2014
[4]堿金屬/堿土金屬對生物質(zhì)熱解特性影響的實驗研究[D]. 李志遠.華中科技大學 2008
[5]乙烯直接氧化制備乙酸的研究[D]. 張連中.中國科學院研究生院(大連化學物理研究所) 2004
本文編號:3111364
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3本文技術路線圖??Figure?1-3?Technical?roadmap?of?this?article.??
lyst?is?1:0.25??100?丨丨_丨丨_一?_?_???r?-60??1'n.??Glucose??80-?\\?\—^;XtUre??\?\?——?KAc? ̄??^?W??Mixture?^??I60-?1??|4〇-???I?'?^?|??H?^-20Q??2〇?-?i?;?\?\??Jj?八??0?I?|?11?丨丨丨丨""丨丨乂<1 ̄ ̄0??100?200?300?400?500?600?700??Temperature??圖3-1葡萄糖,乙酸鉀及其混合物(l:0.25wt/wt)的TG和DTG曲線,升溫速率40°C/min,溫度范??圍?30〇C?700oC??Figure.?3-1?TG?and?DTG?curves?of?glucose,?KAc?and?their?(1:0.25?wt/wt)?mixture.?The?temperature?span??from?30?°C?to?700?°C?was?studied?using?a?heating?rate?of?40?°C?/min.??圖3-1中給出了葡萄糖,乙酸鉀及其混合物的TGA和差示熱重(DTG)結果。由TGA??-10-??
鉀的分解,與單純乙酸鉀的DTG曲線相比,混合物中乙酸鉀的分解溫度向高??溫方向移動,說明在葡萄糖存在對乙酸鉀形成一種保護作用,使乙酸鉀更難于分解。??100?-r^T??r-60???Glucose??\?\??NaAc??80-?\?\?\??Mixture.??\\?^=NaAc?-40?笞??r:?I?一?i??20-X/??0-^ ̄ ̄I ̄■ ̄I ̄ ̄ ̄I ̄^I ̄■ ̄M)??100?200?300?400?500?600?700??Temperature??圖3-2葡萄糖,乙酸鈉及其混合物(l:〇.25wt/wt)的TG和DTG曲線,升溫速率40°C/niin,溫度范??S?30°C ̄700°C??Figure?3-2?TG?and?DTG?curves?of?glucose,?NaAc?and?their?(1:0.25?\vt/wt)?mixture.?The?temperature?span??from?30?°C?to?700?°C?was?studied?using?a?heating?rate?of?40?°C?/min.??圖3-2中給出了葡萄糖,乙酸鈉及兩者混合物的TGA和DTG結果。乙酸鈉T,為??464。(:,350°C時質(zhì)量殘留百分比為99%,乙酸鈉熱解特性與乙酸鉀相似,武宏香等人??在用乙酸鈉和乙酸鉀催化纖維素熱解時發(fā)現(xiàn)兩種催化劑催化效果也一致[42]。葡萄糖和乙??酸鈉的DTG曲線均有一個明顯的峰對應于該純物質(zhì)分解,并未出現(xiàn)失水峰說明隔夜干??燥后的原料未吸水受潮。與葡萄糖和乙酸鉀混合物相似,在該混合物的DTG曲線上也??出現(xiàn)兩個明顯的峰,在100?250°C區(qū)間中的峰對應于
【參考文獻】:
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[10]纖維素與木質(zhì)素共熱解試驗及動力學分析[J]. 金湓,李寶霞. 化工進展. 2013(02)
博士論文
[1]改性HZSM-5作用下聚丙烯基木塑的熱解研究[D]. 林曉娜.東北林業(yè)大學 2016
[2]熱解酸化蔗糖制備低聚焦糖的研究[D]. 王軍.華南理工大學 2011
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[4]生物質(zhì)選擇性熱解液化的研究[D]. 陸強.中國科學技術大學 2010
碩士論文
[1]基于py-gc/ms及原位紅外纖維素熱解機理研究[D]. 郭振戈.華南理工大學 2016
[2]基于TGA-GC-MS的葡萄糖及其衍生物熱解試驗研究[D]. 鄧超.華中科技大學 2015
[3]果糖與纖維二糖快速熱解機理研究[D]. 廖航濤.華北電力大學 2014
[4]堿金屬/堿土金屬對生物質(zhì)熱解特性影響的實驗研究[D]. 李志遠.華中科技大學 2008
[5]乙烯直接氧化制備乙酸的研究[D]. 張連中.中國科學院研究生院(大連化學物理研究所) 2004
本文編號:3111364
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