生物油水相中羟基丙酮与醋酸的分离研究

发布时间：2020-12-21 21:27

　　生物质催化热解制备液体产品，提升了生物质的利用价值和竞争力，受到了广泛关注。但由于生物油粘度高、含氧量高、含酸量高，应用难度较大。利用催化方法可以有效富集生物油中有效成分，如羟基丙酮等，但其分离方法有待进一步研究。针对本课题组研究获得的水溶液，本工作尝试利用离子交换树脂从生物油水相体系中分离羟基丙酮和醋酸。通过筛选实验，从D301、705、701、719、D001和717六种树脂中，筛选出吸附性能最好的为705型大孔弱碱性阴离子交换树脂。在静态吸附实验中，考察了吸附时间和温度等对吸附量的影响。随着吸附的延长，羟基丙酮和醋酸的吸附量逐渐增加，时间达到40min后，吸附交换达到平衡；树脂对羟基丙酮和树脂的吸附量随温度的增加而增加，即高温有利于吸附，吸附交换过程为吸热过程。静态吸附过程的热力学研究表明：Freundlich模型更能准确地反映该吸附交换过程，并且羟基丙酮和醋酸在705树脂上的吸附过程是自发(△G <0)、吸热(△H>0)、嫡变为正值(△S>0)的过程。动力学研究表明：吸附交换过程符合一级吸附交换动力学过程，其表观活化能E为33.062kJ/mol。在动态吸附试... 

【文章来源】：武汉工程大学湖北省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 文献综述
    1.1 生物质及生物质能
    1.2 生物质转化技术
        1.2.1 生物质热解技术
        1.2.2 生物油特征
    1.3 生物质制备羟基丙酮的研究现状
        1.3.1 羟基丙酮的合成工艺
        1.3.2 羟基丙酮的分离工艺
    1.4 离子交换的基本理论
        1.4.1 离子交换树脂的结构
        1.4.2 离子交换树脂的分类
        1.4.3 离子交换树脂的交换原理
        1.4.4 离子交换树脂的作用
        1.4.5 影响树脂吸附的因素
    1.5 选题背景和意义
    1.6 本课题研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验试剂与设备
        2.1.1 实验材料及试剂
        2.1.2 实验设备
    2.2 实验分析方法
        2.2.1 羟基丙酮和醋酸的含量测定
        2.2.2 实验计算方法
第3章 静态吸附实验
    3.1 实验方法
        3.1.1 树脂预处理
        3.1.2 树脂筛选实验
        3.1.3 静态影响因素实验
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 树脂筛选结果
        3.2.2 温度对静态吸附的影响
        3.2.3 振荡时间对静态吸附的影响
    3.3 本章小结
第4章 静态吸附动力学实验
    4.1 离子交换平衡理论
    4.2 离子交换动力学理论
    4.3 实验方法
        4.3.1 热力学实验
        4.3.2 动力学实验
        4.3.3 动力学模型精密度的测定
    4.4 结果与讨论
    4.5 本章小结
第5章 动态吸附与解吸实验
    5.1 工艺路线
    5.2 穿透曲线及影响因素
    5.3 洗脱曲线
    5.4 实验方法
        5.4.1 动态吸附实验
        5.4.2 动态洗脱实验
    5.5 结果与讨论
        5.5.1 样液初始浓度对穿透曲线的影响
        5.5.2 溶液流速对穿透曲线的影响
        5.5.3 操作温度对穿透曲线的影响
        5.5.4 解吸剂的筛选
        5.5.5 解吸剂对醋酸解吸效果的影响
        5.5.6 解吸剂对羟基丙酮解吸效果的影响
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 下一步工作
参考文献
读研期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2930534