甲壳素的液化反应及其动力学模拟-化工进展.PDFVIP

化 工 进 展 2017 年第 36 卷第 8 期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·3085 · 甲壳素的液化反应及其动力学模拟 张洁，许文茸，张玉苍，李瑞松，孟繁蓉 （海南大学材料与化工学院，热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室，海南海口 570228 ） 摘要：通过单因素试验法对甲壳素的酸催化液化反应中的影响因素进行了探讨。结合红外光谱（FTIR ）、热重分 析（TGA ）、X 射线衍射（XRD ）及扫描电子显微镜（SEM）等分析手段分别对液化残渣和液化物的主要官能团、 热稳定性、结晶度及表面形貌特征进行了分析，并应用动力学模型探讨了不同温度下反应速率和残渣率的关系。 结果表明升高温度、增加催化剂用量和延长反应时间均有利于降低残渣率；动力学研究表明甲壳素的酸催化液 化为复杂的多级反应，活化能 E =34.5kJ/mol ，指前因子A=254.17s–1 ，平均活化焓 ΔH =30.86kJ/mol ，平均活化熵 a r ΔSr=-210J/mol ，整个反应为吸热反应，表观反应速率常数随着温度的升高而增加，在外界能量输入下，体系有 序性发生变化。 关键词：生物质；甲壳素；液化；动力学 中图分类号：TQ31 文献标志码：A 文章编号：1000 –6613 （2017 ）08 –3085 –07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0009 Chitin liquefaction and kinetics ZHANG Jie ，XU Wenrong ，ZHANG Yucang ，LI Ruisong ，MENG Fanrong （College of Matericals and Chemical Engingeering，Key Laboratory of Advanced Materials of Tropiacal Island Resources of Ministry of Education ，Hainan University ，Haikou 570228 ，Hainan ，China ） Abstract ：The factors affecting acid-catalyzed liquefaction of chitin were studied by single factor experiments. FTIR was used to examine the major functional groups of liquefied residues and products ；SEM，XRD and TGA were employed to investigate the surface morphology ，degree of crystallinity and thermostability of residues ，respectively. A kinetic model was constructed and used to provide an insight into the relationship between reaction rate and residue content at different temperatures. The results