生物油水相中羥基丙酮與醋酸的分離研究.pdf

1、生物質(zhì)催化熱解制備液體產(chǎn)品,提升了生物質(zhì)的利用價值和競爭力,受到了廣泛關(guān)注。但由于生物油粘度高、含氧量高、含酸量高,應(yīng)用難度較大。利用催化方法可以有效富集生物油中有效成分,如羥基丙酮等,但其分離方法有待進一步研究。針對本課題組研究獲得的水溶液,本工作嘗試利用離子交換樹脂從生物油水相體系中分離羥基丙酮和醋酸。
　　通過篩選實驗,從D301、705、701、719、D001和717六種樹脂中,篩選出吸附性能最好的為705型大孔弱堿性陰

2、離子交換樹脂。在靜態(tài)吸附實驗中,考察了吸附時間和溫度等對吸附量的影響。隨著吸附的延長,羥基丙酮和醋酸的吸附量逐漸增加,時間達到40min后,吸附交換達到平衡;樹脂對羥基丙酮和樹脂的吸附量隨溫度的增加而增加,即高溫有利于吸附,吸附交換過程為吸熱過程。
　　靜態(tài)吸附過程的熱力學(xué)研究表明:Freundlich模型更能準確地反映該吸附交換過程,并且羥基丙酮和醋酸在705樹脂上的吸附過程是自發(fā)(△G<0)、吸熱(△H>0)、嫡變?yōu)檎?△S

3、>0)的過程。動力學(xué)研究表明:吸附交換過程符合一級吸附交換動力學(xué)過程,其表觀活化能E為33.062kJ/mol。
　　在動態(tài)吸附試驗中,為了保證反應(yīng)進行完全,考察了樣液濃度、流速和溫度對穿透曲線的影響。低濃度、低流速和高溫度,有利于提高交換柱樹脂的利用率。綜合吸附效果和操作周期等因素,在實驗范圍內(nèi),動態(tài)吸附的適宜條件為:選擇羥基丙酮和醋酸的最佳濃度各為21.64mg/mL、20.98mg/mL,樣液流速為2ml/min,體系溫度為