PVA-固體酸滲透汽化催化膜的制備及其在乙酸丁酯合成中的應用.pdf

1、滲透汽化催化膜是指同時具有催化和分離雙重功能的滲透汽化膜。它將滲透汽化工藝與反應耦合,將物質(zhì)分離和化學反應催化有機的結合,使工藝流程更加緊湊,降低了設備投資和操作費用。
　　 本文研究了以PVA為分離層、以固體酸為催化劑的滲透汽化催化膜的制備方法,優(yōu)化了制膜參數(shù),并將其用于乙酸丁酯的催化合成,主要研究結果如下:
　　 (1)分別用共混法、粘附法以及浸沒沉淀法制備了PVA-固體酸滲透汽化催化膜。膜催化效果的表征,證明浸沒沉

2、淀法制備的滲透汽化催化膜效果較好。該方法將高分子溶液與催化劑共混后經(jīng)凝固浴處理,在催化層形成了多孔結構,使催化劑活性位有效地暴露于膜表面,有利于使其充分與料液接觸,催化活性強,催化效果好。而且,此法催化劑負載量易于控制,機械強度好,便于制備。
　　 (2)對浸沒沉淀法制備滲透汽化催化膜的制膜條件進行了優(yōu)化,分別考察了催化劑負載量、粒徑以及凝固浴種類、浸泡溫度等因素對催化膜催化效果的影響。結果表明,催化劑負載量為200g／m2,催

3、化劑粒徑200目時,催化劑在膜表面分布均勻,狀態(tài)穩(wěn)定,且固定牢固,不易脫落；以25℃無水乙醇為凝固浴,PVA表面孔徑較大,活性層較為疏松,催化效果好。同時通過對95％乙醇／水的分離實驗,考察了滲透汽化催化膜的分離功能,通量為211.95g／(m2·h),分離因子為75,能夠滿足分離—催化耦合的要求。
　　 (3)用制備好的PVA-固體酸滲透汽化催化膜對乙酸丁酯的酯化反應進行催化—分離耦合研究。結果表明,與游離固體酸催化劑相比,負