西南林业大学本科毕业答辩2022优秀文档

植物油环氧化反响动力学研讨进展班级：09包装工程姓名：董家荣学号：20211052021指点教师：黄元波一本文研讨的背景及意义背景：首先，面对石油的日益枯竭与化工能源的需求的不断上升之间的矛盾，环境污染日益加剧与环境友好型之间的矛盾充分要求开展绿色环保可再生资源的必要性。其次，我国是一个农业大国，油料资源丰富，过氧化氢产品充足，这对开展环氧植物油提供了原料保证。意义意义：植物油的环氧化反响属于复杂反响，国内常用的消费工艺，大部分是靠人们的阅历来设定，短少一定的实际指点。而对植物油的环氧化反响动力学进展研讨可以更完好的掌握整个反响过程以及反响中正副反响的变化规律，经过实际指点来改善环氧化植物油制造工艺，有利于制定最正确工艺条件，对提高出油率，消费出高质量、高环氧值植物油具有重要的实践意义，也为以后植物油环氧化方面的研讨提供实际根据。二研讨目的了解植物油的主要组成和植物油环氧化反响根本原理。研讨植物油环氧化反响在不同催化和氧化作用下反响的优缺陷及反响过程中的基元反响。讨论植物油环氧化反响动力学方程及动力学研讨进展。1.植物油组成常用于环氧化的植物油有大豆油，菜籽油，橄榄油，葵花籽油，玉米油，花生油，棕榈油。植物油的主要成分是甘油三脂肪酸酯。目前环氧大豆油曾经实现工业化，植物油中脂肪酸成分主要是油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸等，只是相对含量不同，所以环氧化反响过程具有类似性。2.植物油环氧化根本原理植物油分子中的不饱和双键在催化剂作用下与氧化剂反响得到环氧植物油。普通分为两步：过氧化和环氧化。〔1〕过氧化：有机酸被过氧化氢预氧化为过氧化有机酸。

2.植物油环氧化根本原理〔2〕环氧化：过氧化有机酸将植物油氧化为环氧化物。3.植物油环氧化研讨进展3.1溶剂法和无溶剂法优缺陷溶剂法由于所用溶剂为苯及苯的同系物，环境污染严重，且消费流程长，设备多，三废处置量大，产质量量差，近年逐渐被无溶剂法所替代。无溶剂法有消费流程短，反响温度低﹑反响时间短﹑副产物少﹑产品环氧值高与色泽浅等优点。但无溶剂法也有反响稳定性差﹑设备腐蚀﹑环境污染﹑生成的环氧基易开环等缺陷，有待向利用甲酸自催化和生物酶新型制备方向进一步改良。3.植物油环氧化研讨进展3.2不同催化剂作用下植物油环氧化研讨进展常用的植物油环氧化催化剂有硫酸催化催化法，有机酸自催化法，离子交换树脂催化法，硫酸铝催化法，杂多酸盐〔过渡金属配合物〕催化。在催化剂中，以硫酸最为常用，但同时危害环境，产物选择性较低。作为对硫酸催化法的改良，酸性阳离子交换树脂催化法能提高产物选择性，但催化剂本钱较高，反响时间较长。3.植物油环氧化研讨进展硫酸铝比酸性阳离子交换树脂本钱低，但须严厉控制杂质Fe2+含量，而且单用硫酸铝催化反响时间较长，产品颜色较深。综上所述：直接利用甲酸本身酸性来催化，具有较大的运用价值。钨、钛、铼等过渡金属配合物和酶催化植物油的环氧化具有较大的运用前景，尤其是含钨的杂多酸盐相转移催化体系，不仅活性较高，而且催化剂和产物易于分别。然而这些催化剂的本钱通常较高，反响时间较长，为了改善相互接触，有时还需求添加有毒溶剂。从绿色化和经济化的方面来对这些合成工艺进一步优化，使其工业化并开发新型、高效、绿色且廉价的催化体系，是今后环氧化植物油合成领域的研讨重点而开发价钱低廉、性能稳定的酶催化剂和工艺是未来的开展方向。3.植物油环氧化研讨进展3.3有机酸自催化作用下植物油环氧化研讨有机酸自催化法是指不添加其它任何催化剂，以有机酸为氧载体，与过氧化氢相互作用，生成过氧有机酸，水相中的过氧有机酸在搅拌作用下分散至有机相，与有机相中的不饱和双键反响生成环氧油脂。该工艺反响周期短，产品环氧值高，色泽浅，且无污染，具有良好的工业化前景。有机酸自催化法中最常用的是甲酸自催化。甲酸自催化体系无需外加催化剂，本钱低，后处置简单，对设备腐蚀性小，所得产物环氧值较高。4.植物油环氧化反响动力学研讨以大豆油和过氧甲酸为例，植物油环氧化中有三个主要的基元反响：〔1〕大豆油与过氧甲酸的反响有机酸自催化法是指不添加其它任何催化剂，以有机酸为氧载体，与过氧化氢相互作用，生成过氧有机酸，水相中的过氧有机酸在搅拌作用下分散至有机相，与有机相中的不饱和双键反响生成环氧油脂。无溶剂法有消费流程短，反响温度低﹑反响时间短﹑副产物少﹑产品环氧值高与色泽浅等优点。〔3〕环氧基团与甲酸的反响以上三个基元反响变换不同温度或不同反响物浓度及反响时间时做比较经过动力学方程可以得出各反响物反响级数，反响速率，活化能等。2不同催化剂作用下植物油环氧化研讨进展〔2〕环氧基团与水的反响其次，我国是一个农业大国，油料资源丰富，过氧化氢产品充足，这对开展环氧植物油提供了原料保证。讨论植物油环氧化反响动力学方程及动力学研讨进展。植物油环氧化反响动力学研讨学号：20211052021但无溶剂法也有反响稳定性差﹑设备腐蚀﹑环境污染﹑生成的环氧基易开环等缺陷，有待向利用甲酸自催化和生物酶新型制备方向进一步改良。植物油分子中的不饱和双键在催化剂作用下与氧化剂反响得到环氧植物油。整个复杂的反响过程中基元反响〔2〕影响要素是很微弱的，可以忽略不计。目前环氧大豆油曾经实现工业化，植物油中脂肪酸成分主要是油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸等，只是相对含量不同，所以环氧化反响过程具有类似性。然而这些催化剂的本钱通常较高，反响时间较长，为了改善相互接触，有时还需求添加有毒溶剂。4.植物油环氧化反响动力学研讨〔2〕环氧基团与水的反响整个复杂的反响过程中基元反响〔2〕影响要素是很微弱的，可以忽略不计。因此整个植物油环氧化反响中连串反响由基元反响〔1〕和基元反响〔3〕构成，整个副反响是基元反响〔3〕的作用。4.植物油环氧化反响动力学研讨〔3〕环氧基团与甲酸的反响以上三个基元反响变换不同温度或不同反响物浓度及反响时间时做比较经过动力学方程可以得出各反响物反响级数，反响速率，活化能等。五.结论目前，国内外对植物油环氧化反响动力学的研讨还相对较少，现有的研讨主要集中在植物油与过氧酸﹑离子交换树脂催化﹑自催化的反响动力学方面。经过不同的植物油与催化剂间的反响来，在不同条件下来研讨环氧化动力学的反响速率，反响级数，活化能等来选择出最正确的反响条件，指点实践消费工艺，从而提高植物油利用率和出油率，降低本钱，减少污染。是我们研讨植物油