生物油水相中羥基丙酮與醋酸的分離研究.pdf

1、生物質(zhì)催化熱解制備液體產(chǎn)品,提升了生物質(zhì)的利用價(jià)值和競爭力,受到了廣泛關(guān)注。但由于生物油粘度高、含氧量高、含酸量高,應(yīng)用難度較大。利用催化方法可以有效富集生物油中有效成分,如羥基丙酮等,但其分離方法有待進(jìn)一步研究。針對(duì)本課題組研究獲得的水溶液,本工作嘗試?yán)秒x子交換樹脂從生物油水相體系中分離羥基丙酮和醋酸。
　　通過篩選實(shí)驗(yàn),從D301、705、701、719、D001和717六種樹脂中,篩選出吸附性能最好的為705型大孔弱堿性陰

2、離子交換樹脂。在靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中,考察了吸附時(shí)間和溫度等對(duì)吸附量的影響。隨著吸附的延長,羥基丙酮和醋酸的吸附量逐漸增加,時(shí)間達(dá)到40min后,吸附交換達(dá)到平衡;樹脂對(duì)羥基丙酮和樹脂的吸附量隨溫度的增加而增加,即高溫有利于吸附,吸附交換過程為吸熱過程。
　　靜態(tài)吸附過程的熱力學(xué)研究表明:Freundlich模型更能準(zhǔn)確地反映該吸附交換過程,并且羥基丙酮和醋酸在705樹脂上的吸附過程是自發(fā)(△G<0)、吸熱(△H>0)、嫡變?yōu)檎?△S

3、>0)的過程。動(dòng)力學(xué)研究表明:吸附交換過程符合一級(jí)吸附交換動(dòng)力學(xué)過程,其表觀活化能E為33.062kJ/mol。
　　在動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)中,為了保證反應(yīng)進(jìn)行完全,考察了樣液濃度、流速和溫度對(duì)穿透曲線的影響。低濃度、低流速和高溫度,有利于提高交換柱樹脂的利用率。綜合吸附效果和操作周期等因素,在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),動(dòng)態(tài)吸附的適宜條件為:選擇羥基丙酮和醋酸的最佳濃度各為21.64mg/mL、20.98mg/mL,樣液流速為2ml/min,體系溫度為