基于分子篩制備生物柴油影響研究.pdf

1、山東理工大學山東理工大學工程碩士學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：孫凱安孫凱安指導教師：傅忠君傅忠君教授協(xié)助指導教師：丁金城丁金城副教授副教授學位類別：工程碩士專業(yè)領域：化學工程研究方向：生物柴油論文完成日期：20152015年44月1414日分類號：TE667密級：單位代碼：10433學號：Z1

2、012342山東理工大學碩士學位論文摘要I摘要本文以油酸與乙醇的酯化反應作為探針反應，研究分子篩孔結構以及表面疏水性對分子篩催化制備生物柴油催化性能的影響，并在此基礎上對分子篩進行改性，進一步提高分子篩催化性能，此外本文同時使用不同動力學模型對酯化反應進行模擬預測并對不同模型進行對比研究。實驗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)計算研究分子篩孔徑對反應過程中內(nèi)傳質阻力的影響。結果顯示，硅鋁比較高的分子篩催化性能較好，并且在硅鋁比相同時，ZRP5分子篩在反應過程中內(nèi)傳質阻力最小但催化性能最差。通過對樣品表征分析與動力學模型推導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，導致分子篩表面油酸覆蓋程度較低，進而導致酯化反應轉化率下降。在所有分子篩樣品中，Beta（50）分子篩催化

4、性能最高，在優(yōu)化反應條件下（乙醇油酸摩爾比20:1，反應溫度78.0C，反應時間10.0h，攪拌速度600rpm，催化劑用量0.167meqg）最高轉化率達到73.6%，且Beta（50）分子篩催化劑重復使用五次后活性組分Al沒有明顯流失。實驗進一步采用表面包覆接枝方法對分子篩樣品進行改性，制備聚苯乙烯磺酸包覆接枝分子篩。通過對樣品分析表征證明，采用包覆接枝方法能夠將聚苯乙烯磺酸穩(wěn)定包覆在分子篩表面，且催化劑重復使用5次后，聚苯乙烯磺酸