强酸性阳离子交换树脂催化合成醋酸正丁酯的动力学研究
2012-01-08李西营毛立群
化学研究 2012年3期
刘 勇,卫 敏,李西营,高 丽,毛立群
(1.河南大学 化学化工学院,河南 开封475004; 2.河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州450052)
强酸性阳离子交换树脂催化合成醋酸正丁酯的动力学研究
刘 勇1*,卫 敏2,李西营1,高 丽1,毛立群1
(1.河南大学 化学化工学院,河南 开封475004; 2.河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州450052)
以强酸性阳离子交换树脂Amberlyst 15作为催化剂,研究了醋酸与正丁醇合成醋酸正丁酯的反应动力学;考察了搅拌速度、催化剂粒径、温度、催化剂用量,以及酸醇物质的量之比对醋酸转化率的影响;建立了拟均相动力学模型,对实验数据进行了拟合,并估算了相应的动力学参数.结果表明,由拟均相动力学模型得到的计算值与实验值吻合较好.
强酸性阳离子交换树脂;催化;醋酸正丁酯;合成;动力学
醋酸正丁酯是一种重要的化工原料,已广泛用于涂料、医药和香料工业.目前工业上合成醋酸正丁酯大多采用以硫酸为催化剂的工艺路线,但生产过程中存在着副反应多、设备腐蚀严重、污染环境等问题[1].近年来,国内外许多学者从事新型绿色催化剂的研究并取得了一定的进展[2-7],如阳离子交换树脂[2-3]、沸石分子筛[4]、杂多酸[5]、固体超强酸[6]、离子液体[7]等.其中阳离子交换树脂作为一类新型的固体酸催化剂,具有操作简便、反应条件温和、催化剂可再生、无设备腐蚀和环境污染等优点,已被广泛应用于酯化[2,8]、水合[9-10]、水解[11-12]等工业生产中.作者以Amberlyst 15强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在消除内……
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