以聚醚砜(PES)為基體,磺化聚醚砜(SPES)為催化活性成分,通過溶劑揮發(fā)法制備SPES/PES共混膜,用于酸化油(酸值153 mg KOH/g)酯化反應(yīng)制備生物柴油,并研究了SPES/PES共混型催化膜酯化反應(yīng)動力學(xué)。結(jié)果表明,在不同反應(yīng)溫度(45,55,65,75℃),不同的催化劑用量(0.68%,1.35%和2.70%)以及醇油質(zhì)量比(1∶1,2∶1,5∶1,8∶1和10∶1)條件下,通過反應(yīng)動力學(xué)計(jì)算出相應(yīng)的反應(yīng)速率以及反應(yīng)級數(shù)。隨著催化劑用量和醇油質(zhì)量比的增加,反應(yīng)速率逐漸增加,反應(yīng)級數(shù)也增大,平均反應(yīng)級數(shù)為n=2.2,而指前因子和活化能逐漸減小,說明由反應(yīng)控制逐漸轉(zhuǎn)為混合控制和反應(yīng)控制。建立了SPES/PES共混型催化膜酯化反應(yīng)動力學(xué)模型。得到實(shí)驗(yàn)值與理論值吻合程度較高(誤差在±5%左右),驗(yàn)證了動力學(xué)模型的正確性。

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圖1反應(yīng)溫度對轉(zhuǎn)化率的影響(催化劑用量1．35%)

)根據(jù)Arrenuis方程，k可表示為溫度的函數(shù):k=Aexp(－EaＲT)(7)公式(7)中，Ea是反應(yīng)活化能，A是指前因子，T表示反應(yīng)溫度，Ｒ是摩爾氣體常量［取8．314J/(mol·K)］［10］。兩邊取對數(shù)得:lnk=lnA－EaＲT(8)將lnk對1/T進(jìn)行線性回歸，利....

圖2酯化反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系

第2期石文英等:磺化聚醚砜/聚醚砜共混膜的制備及膜催化酯化反應(yīng)動力學(xué)研究表1不同反應(yīng)溫度下反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)速率(催化劑用量1．35%)Table1Ｒeactionorderandreactionrateunderthedifferentreactiontemperatures(th....

圖3反應(yīng)溫度對轉(zhuǎn)化率的影響(催化劑用量0．68%)

onrateunderthedifferentreactiontemperatures(theamountofcatalystof1．35%)溫度/℃nk/(mol·L·min－1)451．61270．0293551．83530．0404652．50300．0572752．791....

圖4酯化反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系

2。表2不同反應(yīng)溫度下反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)速率(催化劑用量0．68%)Table2Ｒeactionorderandreactionrateunderthedifferentreactiontemperatures(theamountofcatalyst0．68%)溫度/℃nk/(mol....

本文編號：3929304