乳酸乙酯合成催化劑及其滲透汽化脫水過程的研究.pdf

1、乳酸乙酯作為基礎的有機化工原料，在工業(yè)領域應用廣泛。乳酸乙酯是一類優(yōu)良的綠色溶劑，對環(huán)境友好，可取代對環(huán)境污染嚴重的溶劑。當前乳酸乙酯的生產主要是以濃硫酸作為催化劑，采用乙醇與乳酸為原料的傳統(tǒng)酯化工藝。傳統(tǒng)的酯化工藝使用濃硫酸作催化劑存在易發(fā)生副反應、嚴重腐蝕設備等缺點，尋求一種能取代濃硫酸且對環(huán)境友好的酯化催化劑一直是目前研究的熱點之一。
　　固體酸是一類目前備受關注的環(huán)境友好型酯化反應催化劑，其具有不易揮發(fā)、催化效率高、可多次

2、重復使用等優(yōu)點。本論文做了再生氯堿離子膜作催化劑催化合成乳酸乙酯的研究。研究了酸醇比、反應時間、反應溫度、催化劑加入量等因素對乳酸乙酯合成的影響，實驗結果表明:在乳酸與乙醇摩爾比為1∶4，75℃反應，催化劑以乳酸質量的15％投料，反應240min的條件下，乳酸轉化率達到67.5％。
　　酯化反應在三口燒瓶中進行，研究再生廢棄氯堿離子膜作催化劑合成乳酸乙酯的反應動力學。在消除內外擴散的條件下，測定了不同催化劑用量和不同反應溫度條件下

3、反應體系中乳酸濃度隨反應時間的變化，按擬均相二級可逆反應，并采用初始反應速率法求取動力學模型參數(shù)。在催化劑與乳酸的質量比為1％-5％，溫度為323.15K-363.15K和常壓的條件下，得到動力學方程的指前因子k0=7.98×105L·(mol·min)-1，活化能Ea=53.17kJ·mol-1。其動力學表達式可表示為:-rHL=x0.76472×7.98×105e-53.17×103/RT(CHLCEtOH-CELCW/1.45)（

4、mol·L-1·min-1）
　　實驗研究結果為再生廢棄氯堿離子膜用于乳酸乙酯的工業(yè)化生產提供了理論基礎。
　　最后，我們采用實驗室自制的直徑為100mm，有效膜面積為0.001256m2的膜組件對聚乙烯醇(PVA)復合膜的滲透汽化分離性能進行了實驗研究。主要考察了PVA/PES膜，PVA—CS/PES膜和PVA—CS—CNT/PES膜在乙醇/水體系中的滲透汽化性能。實驗結果表明，PVA—CS—CNT/PES膜對乙醇/水體系