基于分子篩制備生物柴油影響研究.pdf

1、山東理工大學(xué)山東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文基于分子篩制備生物柴油影響研究基于分子篩制備生物柴油影響研究Astudyontheeffectsofbiodieselproductionoverzeolite研究生：孫凱安孫凱安指導(dǎo)教師：傅忠君傅忠君教授協(xié)助指導(dǎo)教師：丁金城丁金城副教授副教授學(xué)位類別：工程碩士專業(yè)領(lǐng)域：化學(xué)工程研究方向：生物柴油論文完成日期：20152015年44月1414日分類號(hào)：TE667密級(jí)：單位代碼：10433學(xué)號(hào)：Z1

2、012342山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要本文以油酸與乙醇的酯化反應(yīng)作為探針反應(yīng)，研究分子篩孔結(jié)構(gòu)以及表面疏水性對(duì)分子篩催化制備生物柴油催化性能的影響，并在此基礎(chǔ)上對(duì)分子篩進(jìn)行改性，進(jìn)一步提高分子篩催化性能，此外本文同時(shí)使用不同動(dòng)力學(xué)模型對(duì)酯化反應(yīng)進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)并對(duì)不同模型進(jìn)行對(duì)比研究。實(shí)驗(yàn)首先選取不同硅鋁比的微孔型分子篩（BEA型Beta分子篩和MFI型ZSM5分子篩）以及微孔介孔復(fù)合分子篩（MFI型ZRP5分子篩）作為催化劑催化制

3、備生物柴油，采用西勒模數(shù)計(jì)算研究分子篩孔徑對(duì)反應(yīng)過程中內(nèi)傳質(zhì)阻力的影響。結(jié)果顯示，硅鋁比較高的分子篩催化性能較好，并且在硅鋁比相同時(shí)，ZRP5分子篩在反應(yīng)過程中內(nèi)傳質(zhì)阻力最小但催化性能最差。通過對(duì)樣品表征分析與動(dòng)力學(xué)模型推導(dǎo)證明在表面疏水性較弱的ZRP5分子篩表面，乙醇與油酸存在競爭吸附現(xiàn)象，極性較弱的油酸分子較難吸附在分子篩表面，導(dǎo)致分子篩表面油酸覆蓋程度較低，進(jìn)而導(dǎo)致酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率下降。在所有分子篩樣品中，Beta（50）分子篩催化

4、性能最高，在優(yōu)化反應(yīng)條件下（乙醇油酸摩爾比20:1，反應(yīng)溫度78.0C，反應(yīng)時(shí)間10.0h，攪拌速度600rpm，催化劑用量0.167meqg）最高轉(zhuǎn)化率達(dá)到73.6%，且Beta（50）分子篩催化劑重復(fù)使用五次后活性組分Al沒有明顯流失。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步采用表面包覆接枝方法對(duì)分子篩樣品進(jìn)行改性，制備聚苯乙烯磺酸包覆接枝分子篩。通過對(duì)樣品分析表征證明，采用包覆接枝方法能夠?qū)⒕郾揭蚁┗撬岱€(wěn)定包覆在分子篩表面，且催化劑重復(fù)使用5次后，聚苯乙烯磺酸