催化合成脂肪族烷氧基酯动力学研究.doc

南京林业大学本科毕业设计（论文）题目：催化合成脂肪族二元酸烷氧基酯的反应动力学研究学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺学号：080203006学生姓名：方亮指导教师：陈慕华职称：讲师二O一二年五月十五日摘要脂肪族二元酸烷氧基乙酯是一种无毒耐低温增塑剂，能赋予制品优良的低温柔软性，并具有一定的光稳定性和耐水性。广泛应用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、乙酸丁酸纤维素树脂和合成橡胶等领域。本文以脂肪族二元羧酸及乙二醇单丁醚为原料，正丁醚为带水剂，带水剂用量为占酸量的15，在硫酸和部分固体酸催化下，原料配比分别为1:2.3，1:2.5，1:2.7条件下，合成脂肪族二元酸烷氧基酯，采用控制釜温不变，并不断分水，按一定时间取样滴定其酸值，来测定混合体系中酸的减少以确定反应速率，并建立了反应体系的酯化反应动力学模型，测定了表观速率常数，以及酯化反应活化能和指前因子；并探究了控制同一醇酸比，改变催化剂用量的动力学研究，实验测得了不同催化剂用量下合成己二醇二丁氧基乙酯的动力学数据。实验结果表明，在453.15-473.15K合成脂肪族二元酸烷氧基酯的宏观动力学符合三级不可逆反应，C5至C8的二以元羧酸为原料的酯化过程其反应表观活化能在220-250kJ/mol范围之内；在一定范围内提高原料比值，增加催化剂用量有利于降低反应活化能，使反应更容易进行。关键词：乙二醇单丁醚，脂肪族二元酸烷氧基酯，酸催化，酯化，动力学i南京林业大学学士学位论文AbstractAliphaticdicarboxylicacidalkoxyethylesterisakindofplasticizerwhichisnontoxicandhasexcellentlowtemperatureperformance.Itcanmakeplasticproductssofter.Also，Itislight-stabileandwater-resistant.Soithasbeenwidelyusedinpolyvinylchloride，vinylchloridecopolymers，celluloseacetatebutyrateresin，andsyntheticrubberandotherfields.Itwassynthesizedfromaliphaticdicarboxylicacidandethyleglycolmonobutyletherthedehydrantwasbutyletheranditsdosagewas15byusingsulfuricacidandsomeofsolidacidascatalystnacid:ethyleglycolmonobutyletherwas1:2.31:2.5and1:2.7combiningaliphaticdicarboxylicacidalkoxyethylester.usingcontrolitsbottomtemperatureconstantthenseparatedthewaterfromthesystemsamplingfollowingtimechangetoobtainethedecreasingofacidinthesystemforobtainethedecreasingrateoftheacidandapparentkineticsmodolswereestablishedapparentrateconstantstheapparentactivationenergyofpositiveandreversereactionsforthoseacid-catalyzedhomogeneousesterificationreactionswereobtainedAlsoresearchkineticsofcontrolingthesameratioofaliphaticdicarboxylicacidandethyleglycol-monobutyletherchangethedosageofcatalystexperimentgotthekineticsdatasofbyudingdifferentdosageofcatalyst.Theresultsshowedthatthesynthesisofaliphaticdicarboxylicacidalkoxyethylesterunderthetemperaturebetween453.15-473.15Kwasthethirdorderirreversiblereaction.AccordingtothekineticdataofthoseexperimentsusingdifferentaliphaticdicarboxylicacidC5-C8a