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《安徽理工大学》 2007年
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生物质基木糖制备糠醛的研究

陈文明  
【摘要】: 目前工业糠醛主要是通过矿物酸(主要是硫酸)催化五碳糖或半纤维素在200℃~250℃下脱水得到。在这种条件下,生成糠醛的选择性不超过70%,而且矿物酸具有腐蚀性,容易造成污染。采用固体催化剂制备糠醛有可能提高选择性,并且使工艺过程绿色化。本文考察了三种固体催化剂催化木糖脱水制备糠醛的工艺过程。 分别以ZSM-5、斜发沸石和固体磷酸钙为催化剂进行实验,考察了催化剂、溶剂甲苯用量、反应时间、反应温度和搅拌速率各种不同因素对糠醛产率的影响;当反应物木糖为5g时,以糠醛产率为目标函数确定了最佳工艺参数;并对以固体磷酸钙为催化剂时的反应动力学进行了研究。 以ZSM-5为催化剂进行木糖脱水制备糠醛的实验中,得到最佳工艺条件为:在木糖5.0g、甲苯100.0ml、蒸馏水50.0ml、分子筛(Si/AL=59)2.0g、转速n=700r/min,设定反应温度T=170℃,反应时间t=4h。在此条件下最大产率为29.2%。由实验结果分析可知在本实验体系中催化剂ZSM-5对糠醛的选择性较高,但木糖转化率较低。 以斜发沸石催化剂进行木糖脱水制备糠醛的实验中,得到最佳工艺条件为:木糖定量为5g,则斜发沸石催化剂为1.5g、蒸馏水50ml、甲苯125ml、反应时间为4小时、反应温度为170℃、搅拌速率为700r/min。在此条件下最大产率为66%。由实验结果分析可知在本实验体系中斜发沸石催化剂的选择性很高。 由ZSM-5、斜发沸石分子筛催化剂的实验结果对比可知,硅铝比小的斜发沸石比较适合本实验体系,在实验中酸性较强的催化剂对糠醛的选择性较低,因此在木糖脱水制备糠醛的实验中采用硅铝比小的分子筛催化剂效果比较好。 以磷酸钙催化剂进行木糖脱水制备糠醛的实验中,得到最佳工艺条件为:木糖定量为5g,则斜发沸石催化剂为1.0g、蒸馏水50ml、甲苯100ml、反应时间为5小时、反应温度为180℃、搅拌速率为700r/min。在此条件下最大产率为65.3%。由实验结果分析可知在本实验体系中磷酸钙催化剂的选择性很高;根据实验数据对木糖脱水制备糠醛的反应动力学进行了研究,通过分析计算得出:反应级数为一级,即反应为本征动力学控制的一级反应;反应活化能E_α=50.39kJ/mol,指前因子A=1.587×10~5 s~(-1);并确定了反应速率方程,其方程表达式为:r=1.587×10~5e~(-5.039×10~4/RT)C_(木糖)。
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ251

【引证文献】
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1 白从广;刘学军;王燕;李十中;李天成;肖林;;微波辐照木糖降解制备糠醛反应动力学[J];化学反应工程与工艺;2010年03期
2 张璐鑫;于宏兵;;糠醛生产工艺及制备方法研究进展[J];化工进展;2013年02期
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1 白从广;甜高粱杆发酵残渣生产生物质能源的研究[D];山东轻工业学院;2010年
【参考文献】
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1 杜海波,赵杰,熊俊丽;废水中糠醛测定方法的探讨[J];干旱环境监测;2003年03期
2 吴伟烽,刘聿拯;生物质能利用技术介绍[J];工业锅炉;2003年05期
3 陈军;糠醛生产技术进展[J];贵州化工;2005年02期
4 梁斌;生物柴油的生产技术[J];化工进展;2005年06期
5 阮新,曾健青,刘莉玫,张镜澄;超临界二氧化碳中脂肪酶催化酯交换反应的研究[J];化学通报;1998年10期
6 杨敏,宋晓锐,邓鹏飞,杨辉荣;生物质的裂解及液化[J];林产化学与工业;2000年04期
7 蒋剑春;生物质能源应用研究现状与发展前景[J];林产化学与工业;2002年02期
8 朱行;植物油制成生物柴油[J];粮食与油脂;2001年05期
9 郭廷杰;加速生物质能的利用和发展[J];能源技术;2003年04期
10 燕林;国外开始规模生产生物柴油[J];炼油设计;1999年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何红波;姚日生;江来恩;;生物柴油制备方法研究进展[J];安徽化工;2008年06期
2 程旺开;汤斌;张庆庆;陈阿娜;翟光雯;周逢云;陈中碧;;麦秸秆稀酸水解条件的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年01期
3 宋华民;徐桂转;张百良;;固体碱催化制备生物柴油的研究进展[J];安徽农业科学;2008年05期
4 程少武;黄志斌;;淮南地区农作物秸秆循环利用模式[J];安徽农业科学;2008年05期
5 蔡新安;;硫酸氢钾和氢氧化钠二步法催化潲水油制备生物柴油[J];安徽农业科学;2009年14期
6 魏巍;常春;马晓建;;纤维素转化为生物质燃料的研究进展[J];安徽农业科学;2009年18期
7 张忠河;林振衡;付娅琦;王宏海;康全德;尤希凤;;生物炭在农业上的应用[J];安徽农业科学;2010年22期
8 冯小芹;;生物质利用技术的研究进展[J];安徽农业科学;2011年15期
9 高标;;吉林省西部地区发展循环经济策略研究[J];安徽农业科学;2012年08期
10 胡敏;何昌义;;我国秸秆生物转化燃料酒精研究现状[J];氨基酸和生物资源;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾其良;王述洋;李二平;;生物质水热液化技术及其研究进展[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
2 张音波;夏志新;;广东省韶关市生物质能现状及生物质能发电前景探讨[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
3 郑昀;邵岩;李斌;;生物质气化机理及应用[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
4 杨晓辉;;沈阳地区生物质燃料的开发和利用[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
5 吴江;潘卫国;任建兴;李琦芬;孙坚荣;杜玉颖;高志远;吴俊峰;万里;;生物质能源在燃煤锅炉多种污染物控制中的应用研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
6 滕吉文;张永谦;阮小敏;;发展可再生能源和新能源与必须深层次思考的几个科学问题——非化石能源发展的必由之路[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(中)[C];2011年
7 陆豫;冼萍;理河;周航;;开发利用生物质能源,促进广西农业持续发展[A];广西环境科学学会2002—2003年度学术论文集[C];2003年
8 冼萍;陆豫;;水蒸气氛围下甘蔗渣热解气化条件的研究[A];科学发展观与循环经济学术论文集[C];2004年
9 李凤仙;李春迎;冯雪;张媛;吕剑;;生物质水蒸汽气化催化制氢研究进展[A];第六届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2009年
10 徐静;蔡东方;王黎;;CO_2加氢合成低碳烯烃的研究进展[A];第八届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2011年
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1 胡坤宏;纳米二硫化钼的形态可控合成及其催化与润滑性能研究[D];合肥工业大学;2010年
2 迟聪聪;阔叶木生物质精炼两种利用模式的研究[D];华南理工大学;2010年
3 傅深渊;竹材液化、树脂化反应动力学及其生成物的性能[D];北京林业大学;2011年
4 姜烨;钛基SCR催化剂及其钾、铅中毒机理研究[D];浙江大学;2010年
5 秦建光;秸秆类生物质流态化燃烧特性研究[D];浙江大学;2009年
6 谢斌飞;淀粉/纤维素类生物质发酵联产氢气和甲烷的机理研究[D];浙江大学;2009年
7 金会心;织金新华磷矿稀土赋存状态及其在浮选、酸解过程中的行为研究[D];昆明理工大学;2008年
8 张强;玉米秸秆发酵生产酒精的研究[D];吉林大学;2011年
9 麻越佳;稻壳制备燃料乙醇及综合利用[D];吉林大学;2011年
10 苏静;有机污染物电化学氧化反应器的流体动力学和传质性能研究[D];吉林大学;2011年
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1 刘莹玉;湖北省农村沼气产业化发展模式与对策研究[D];华中农业大学;2010年
2 刘英;苯系物的新型吸收剂制备及性能研究[D];山东科技大学;2010年
3 胡兴涛;生物质快速热解制生物质油的实验研究[D];山东科技大学;2010年
4 马梅英;生物质及其热解液体产物分析研究[D];郑州大学;2010年
5 谢丹;生物柴油副产品甘油制备羟基丙酮的研究[D];长沙理工大学;2009年
6 于群;活性炭和膨润土强化SBR工艺脱氮性能研究[D];中国海洋大学;2010年
7 王通洲;玉米秸秆热解制取生物油及其性质研究[D];沈阳理工大学;2010年
8 孙玉凤;生物质热裂解制取生物油的研究[D];沈阳理工大学;2010年
9 李威;生物质综合利用CDM项目方法学应用研究[D];河北工程大学;2010年
10 刘婷婷;12MW生物质能发电厂综合自动化系统研究[D];中国电力科学研究院;2009年
【同被引文献】
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1 马军强;冯贵颖;;稻壳制备糠醛的研究[J];安徽农业科学;2007年16期
2 刘永春;陇东地区玉米秆制取糠醛研究[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2004年03期
3 高士杰;刘晓辉;李玉发;李继洪;;中国甜高粱资源与利用[J];杂粮作物;2006年04期
4 陈军;糠醛生产技术进展[J];贵州化工;2005年02期
5 刘保健;黄宁选;李文清;;糠醛和呋喃的生产、合成进展[J];化工时刊;2007年02期
6 于斌;齐鲁;;木质纤维素生产燃料乙醇的研究现状[J];化工进展;2006年03期
7 刘仁成;姚伯元;黄广民;;椰壳酸水解制备木糖的反应动力学[J];化工学报;2007年11期
8 金强;张红漫;徐锐;林增祥;郑荣平;赵晶;;半纤维素稀酸循环喷淋冲滤水解动力学[J];化工学报;2011年01期
9 刘振,王金鹏,张立峰,曾爱武,袁希钢;木薯干原料同步糖化发酵生产乙醇[J];过程工程学报;2005年03期
10 高礼芳;徐红彬;张懿;曹宏斌;;高温稀酸催化玉米芯水解生产糠醛工艺优化[J];过程工程学报;2010年02期
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1 证券时报记者  林旭;[N];证券时报;2006年
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1 杨晓庆;微波与化学反应体系相互作用过程中的特殊效应研究[D];四川大学;2006年
2 陈明;利用玉米秸秆制取燃料乙醇的关键技术研究[D];浙江大学;2007年
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1 杨静;玉米秸秆纤维素酶水解研究及响应曲面法优化[D];天津大学;2007年
【二级引证文献】
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1 田龙;马晓建;;丙酸预处理小麦秸秆的纤维素水解动力学[J];农业机械学报;2012年09期
【二级参考文献】
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1 陈天祥,吴邦信;菜籽油芥酸提取甲酯化工艺研究[J];贵州化工;1996年04期
2 金淳,雷振天,张进平,郑文辉,应浩,陆宝瑛;150万千卡/时上吸式木材气化炉试验报告[J];林产化工通讯;1994年03期
3 杨敏,宋晓锐,邓鹏飞,杨辉荣;生物质的裂解及液化[J];林产化学与工业;2000年04期
4 张进平,蒋剑春,金淳,应浩,戴伟娣,刘石彩;生物质流态化催化气化技术研究[J];林产化学与工业;2001年03期
5 徐保江,李美玲,曾忠;生物质热解液化技术的应用前景[J];能源研究与信息;1999年02期
6 雷依庆;熊文杰;雷霆;;糠醛生产的现状和发展趋势[J];山西化工;1991年02期
7 李瑞阳;21世纪的重要能源──生物质能[J];世界科学;1999年10期
8 孙孝仁;21世纪世界能源发展前景[J];中国能源;2001年02期
9 李京京,庄幸;我国新能源和可再生能源政策及未来发展趋势分析[J];中国能源;2001年04期
10 张无敌,宋洪川,韦小岿,熊志伟,陶朴良;21世纪发展生物质能前景广阔[J];中国能源;2001年05期
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1 李凭力;李加波;解利昕;保成琼;常贺英;;木糖制备糠醛的工艺[J];化学工业与工程;2007年06期
2 蔡春,吕春绪,金序兰;分子筛的改性及在甲苯一段硝化中的应用[J];南京理工大学学报;1995年04期
3 ;糠醛生产中应用盐类催化剂的可能性的研究[J];精细化工中间体;1971年04期
4 冯星洪,周日新,忻新泉;ZSM-5沸石选择性催化作用的研究——Ⅲ.对二甲苯选择性的量子化学处理[J];催化学报;1984年02期
5 李凭力;肖文平;常贺英;解利昕;王世昌;;糠醛生产工艺的发展[J];林产工业;2006年02期
6 刘俊峰,易平贵,陈安国;糠醛生产废渣直接转化为复合肥—添加剂(Ⅰ)配方与蒸馏条件的研究[J];中国环境科学;1999年03期
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8 刘俊峰,陈安国,易平贵;稻草、麦杆改良硫酸法制取糠醛新工艺研究[J];湘潭矿业学院学报;2001年03期
9 刘俊峰,陈安国,罗道成;稻草制取糠醛联产高效复合肥工艺研究[J];环境污染与防治;2002年01期
10 林深;陈守正;;氯苯水解制苯酚的AlPO_4-5分子筛负载磷酸镧铜催化剂的研究[J];福建师范大学学报(自然科学版);1992年04期
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1 唐超;邢波;黄彩娟;晁自胜;;由斜发沸石合成分子筛探索研究[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(上)[C];2007年
2 吴伟;吴维果;李凌飞;杨杰;杨巍;;F离子体系中ZSM-12分子筛的合成及其催化合成2,6-二甲基萘[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
3 陶萍;廖彬;谭云;;4A分子筛吸释水性能初步研究[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
4 武晋月;赵强;李晋平;董晋湘;;微孔磷酸钼分子筛MoPO-TMA的水热合成与表征[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
5 林海强;杨乐夫;陈国周;万惠霖;;高离子浓度环境下纳米ZSM-5分子筛的合成[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
6 宋焕玲;何荔;张兵;陈革新;;X射线荧光光谱分析在分子筛鉴别中的应用[A];全国第六届X射线荧光光谱学术报告会与X射线光谱分析研讨会论文集[C];2005年
7 邓风;;脱铝分子筛中B酸和L酸协同效应的固体核磁共振和量化计算研究[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
8 修洋;高钱;李国栋;陈接胜;;MAPO-44中碳纳米粒子的合成[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
9 王敬中;王者福;王凯旋;郭振亚;周达明;李赫喧;;HZSM-5分子筛中B酸L酸的NMR和ESR研究[A];第五届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1988年
10 武思拓;王金渠;张艳;杨建华;鲁金明;殷德宏;;旋转晶化法制备纳米β分子筛[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
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1 通讯员 雒润平;诚意疏通直销路径[N];中国石油报;2009年
2 李晚龙;用甲苯替代进口溶剂生产环氧树脂获成功[N];中国化工报;2000年
3 常森;甲苯市场缓慢回升[N];中国化工报;2006年
4 鞠文;中国从日本产食品中检出甲苯和乙酸乙酯[N];中国国门时报;2008年
5 记者 巩峥 通讯员 许国明;室内养吊兰能吸有害气[N];北京日报;2009年
6 记者 叶敏 通讯员 杜梅;金点子破解环保难题[N];中国石化报;2007年
7 本报记者 张星海;玩具中的毒物[N];北京科技报;2010年
8 本报记者 于平;吉林严格糠醛项目审批管理[N];中国环境报;2005年
9 记者 周礽贝 许琦敏;“分子筛”让蛋白分子走对路[N];文汇报;2009年
10 ;甲苯市场延续跌势[N];中国石油报;2004年
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1 魏迎旭;正丁烷一步异构脱氢反应及金属—分子筛双功能催化作用的研究[D];中国科学院大连化学物理研究所;2001年
2 严志敏;甲醇催化转化反应的固体核磁共振研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2003年
3 田鹏;杂原子磷酸铝分子筛及其低温催化烃类氧化反应的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2004年
4 李会英;分子筛酸性位催化丁烯异构化反应机理的理论研究[D];北京化工大学;2005年
5 何盛宝;异丁烷与丁烯烷基化的固体酸催化剂及工艺研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
6 晋春;分子筛中对称与不对称金属配合物的结构与催化性能研究[D];太原理工大学;2006年
7 葛辉;非热放电与催化耦合降解室内苯和甲苯研究[D];大连海事大学;2013年
8 周烈兴;活性炭吸附处理苯和甲苯气体的性能及机理研究[D];昆明理工大学;2011年
9 颜士勇;甲苯的神经毒性及其生物学机制研究[D];第二军医大学;2004年
10 袁铁铮;木糖发酵酵母Scheffersomyces stipitis的转录本测序、磷酸化蛋白质组及基因关联性分析[D];中国农业科学院;2012年
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1 陈文明;生物质基木糖制备糠醛的研究[D];安徽理工大学;2007年
2 刘含茂;甲苯液相空气氧化法制苯甲醛[D];湖南大学;2003年
3 王昱;离子液体催化甲苯的选择性硝化[D];南京理工大学;2009年
4 张晶;MLCC中甲苯替代溶剂的研究[D];吉林大学;2010年
5 钱德胜;离子液体中甲苯的区域选择性硝化反应研究[D];南京理工大学;2008年
6 徐建旭;甲苯液芯光纤拉曼散射的弱光非线性的研究[D];长春理工大学;2010年
7 王旭涛;金属卟啉选择性催化空气氧化甲苯制备苯甲醛与苯甲醇研究[D];湖南大学;2004年
8 颜范勇;甲苯气相三氧化硫磺化工艺条件及动力学研究[D];天津大学;2004年
9 王爽;沱江沉积物—水界面苯、甲苯和硝基苯的环境污染化学研究[D];成都理工大学;2008年
10 晋展;催化裂化过程抑制催化剂重金属污染的探讨[D];浙江大学;2006年
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