水力空化法制备环氧增塑剂的传质——反应过程研究

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1、万方数据DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster⑧MASSTRANSFERANDREACTIONPROCESSOFEPOXYPLASTICIZERPREPARETIONWITHHYDRODYNAMICCAⅥTATIONTECHNOLOGYSubmittedbyWeiChenSupervisedbyl9yAssociateProf．YongNieMajorinChemicalEngineeringCollegeofChemicalEngineeringZheji

2、angUniversityofTechnologyOce，2014万方数据浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：缘翌．日期：砂仲年f)，月刁日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有

3、关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。，2、不保萄∥(请在以上相应方框内打“、／”)作者签名：导师签名：日期：加f中年l一月力7目日恸卅年f瑚场日卫易住夏万方数据浙江工业大学硕士学位论文水力空化法制备环氧增塑剂的传质一反应过程研究摘要环氧增塑剂作为一种新型的绿色环保增塑剂，因其具有无毒、相容性好、生物可降解、原料可再生等优点，广泛用于聚氯乙烯(PVC)塑料工业。环

4、氧增塑剂主要有环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯。环氧增塑剂的生产过程属于液．液非均相反应，传统的制备环氧增塑剂的生产工艺主要存在反应时间长、产品质量低、能耗高和设备易腐蚀等问题。针对液．液非均相体系，本文提出了在甲酸白催化体系下，通过水力空化法制备环氧增塑剂的新工艺，并对其传质．反应过程进行了研究，主要的研究内容与取得的成果和结论如下：(1)在甲酸自催化体系下，进行了水力空化法制备环氧脂肪酸甲酯的实验研究。在水力空化循环反应器内，运用单因素实验法，考察了循环流量、油k目／TJv相循环体积比和空化压力对环氧化反应的影响，比较了水力空化法与机械搅拌法对反应的影响。结果表明：

5、增大循环流量可加快环氧化反应的速率；增大油相／水相循环体积比可加快环氧化反应的速率，但比例过大时反应速率反而降f氐；增加空化压力可促进环氧化反应，但空化压力过高则会加剧副反应。水力空化法下优化的操作参数是：循环流量为O．3L／min，油相／水相体积比为2．4：1，空化压力为0．4MPa。在优化条件下，水力空化法对脂肪酸甲酯环氧化’反应的强化效果优于机械搅拌法，反应速率更陕，缩短了反应时间，I吲氐了能耗，产品的碘值为3．2g／100g，环氧值为4．51％。(2)在甲酸自催化体系下，进行了水力空化法制备环氧大豆油的实验研万方数据浙江工业大学硕士学位论文究。在水力空化循

6、环反应器内，运用正交实验法，考察了水力空化下四个主要因素对环氧反应的影响程度，其中包括循环流量、甲酸用量、温度和双氧水用量；运用单因素实验法，考察了三个操作参数对反应的影响，其中包括甲酸用量、油相水相体积比和空化压力；在优化的反应条件下，比较了水力空化法和机械搅拌法对反应的强化效果。结果表明：正交实验得出的四个因素对环氧化反应的影响程度为：循环流量>甲酸用量>温度>双氧水用量；结合单因素法优化的反应条件是：大豆油／甲酸／双氧水质量比为170／25／117，循环流量为50mL／min，油相水相体积比为2．5：1，空化压力为O．5MPa，温度为70℃，反应时间为6h。

7、在优化条件下，水力空化法对大豆油环氧化反应的强化效果优于机械搅拌法，反应速率更快，缩短了反应时间，降低了能耗，产品的碘值2．7g／100g，环氧值6．24％。(3)在甲酸自催化体系下，大豆油环氧化的传质．反应动力学的实验研究。在双搅拌釜中，测定了甲酸在油水两相间的分配系数和传质系数，建立了大豆油-水两相间的传质一反应模型，并利用polymath软件模拟了甲酸用量、双氧水用量和相界面对大豆油环-氧4Jc反应的影响。结果表明：大豆油一水两相间的传质．反应模型所得的模拟结果与实验所得的结果趋势吻合，该模型可为大豆油环氧化反应过程的定性分析提供依据。关键词：水力空化，环氧

8、化，环氧增