Luận văn nghiên cứu và chế tạo được xúc tác dị thể NaOH/MgO có hoạt tính cao ứng dụng trong phản ứng tổng hợp metyl este là thành phần chính khi pha chế dung môi sinh học. Khảo sát tìm được các điều kiện tối ưu để chuyển hoá dầu hạt cao su thành metyl este,... Mời các bạn cùng tham khảo.
phan THị Tố NGA giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội - luận văn thạc sĩ khoa học ngành : công nghệ hoá học công nghƯ ho¸ häc NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP METYL ESTE VÀ ALKYL LACTAT LÀM TIỀN CHẤT PHA CHẾ DUNG MÔI SINH HỌC ĐỂ TẨY MỰC IN TRÊN BAO BÌ POLYME phan THị Tố NGA 2007 - 2009 H Ni 2009 Hà Nội 2009 giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội - luận văn thạc sĩ khoa häc NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP METYL ESTE VÀ ALKYL LACTAT LÀM TIỀN CHẤT PHA CHẾ DUNG MÔI SINH HỌC ĐỂ TY MC IN TRấN BAO Bè POLYME ngành : công nghệ hoá học mà số:23.04.3898 phan THị Tố NGA Ngi hng dn khoa hc : PGS TS ĐINH THị NGọ Hµ Néi 2009 Lời cảm ơn Đầu tiên em xin dành tình cảm biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đinh Thị Ngọ - người trực tiếp hướng dẫn, bảo dẫn dắt em chặng đường nghiên cứu khoa học Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo khoa Cơng nghệ Hố học, thầy giáo, giáo mơn Hữu cơ- Hố dầu, cán Viện Vật lý kỹ thuật, Viện môi trường, phịng thí nghiệm trọng điểm trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện tốt cho em suốt thời gian em thực luận văn Sau cùng, em muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè động viên, giúp đỡ em suốt thời gian qua Một lần nữa, em xin chân thành cản ơn! Hà Nội, tháng năm 2009 Học viên Phan Thị Tố Nga MỤC LỤC Nội dung Trang DANH MỤC CÁC BẢNG 01 DANH MỤC CÁC HÌNH 02 MỞ ĐẦU 04 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 06 1.1 TỔNG QUAN VỀ DẦU THỰC VẬT 06 1.1.1 Thành phần hóa học dầu thực vật 06 1.1.2 Các tính chất dầu thực vật 07 1.1.3 Các tiêu quan trọng dầu thực vật 10 1.1.4 Giới thiệu số dầu thông dụng .10 1.1.5 Tổng quan dầu hạt cao su 12 1.2 DUNG MÔI HỮU CƠ 14 1.2.1 Khái niệm 14 1.2.2 Tính chất vật lý dung mơi hữu 14 1.2.3 Tính chất hóa học 16 1.3 THAY THẾ CÁC DUNG MƠI CĨ NGUỒN GỐC DẦU MỎ .16 1.3.1 Dung mơi có nguồn gốc dầu mỏ 16 1.3.2 Thay dung mơi có nguồn gốc dầu mỏ 17 1.4 DUNG MÔI SINH HỌC 17 1.4.1 Khái niệm 17 1.4.2 Ưu nhược điểm dung môi sinh học .18 1.4.3 Những ứng dụng triển vọng dung môi sinh học 19 1.5 TỔNG HỢP DUNG MÔI SINH HỌC TỪ DẦU THỰC VẬT .20 1.5.1 Tổng hợp alkyl este 20 1.5.2 Tổng hợp iso-propyl lactat .25 1.6 PHA TRỘN DUNG MÔI SINH HỌC 27 1.6.1 Nguyên tắc pha trộn 27 1.6.2 Vai trò thành phần dung môi sinh học 27 1.7 GIỚI THIỆU VỀ MỰC IN .28 1.7.1 Khái niệm 28 1.7.2 Mực in gốc nước dùng in ống đồng .28 1.8 GIỚI THIỆU VỀ BAO BÌ 30 1.8.1 Vật liệu làm bao bì 30 1.8.2 Các loại nhựa sử dụng sản xuất bao bì 31 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 32 2.1 TỔNG HỢP METYL ESTE TỪ DẦU HẠT CAO SU 32 2.1.1 Nguyên liệu 32 2.1.2 Phương pháp điều chế xúc tác NaOH/MgO 33 2.1.3 Cách tiến hành tổng hợp metyl este 33 2.2 TỔNG HỢP ISO-PROPYL LACTAT 37 2.2.1 Nguyên tắc tổng hợp .37 2.2.2 Sơ đồ thiết bị 37 2.2.3 Cách tiến hành 38 2.3 PHA CHẾ DUNG MÔI 38 2.3.1 Nguyên tắc pha chế 38 2.3.2 Cách tiến hành 38 2.4 ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH CỦA DUNG MƠI SINH HỌC Đà ĐIỀU CHẾ 39 2.4.1 Tạo mẫu thử .39 2.4.2 Xác định khả tẩy rửa .39 2.4.3 Đo độ tẩy mẫu bao bì 39 2.5 XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA DUNG MÔI SINH HỌC .40 2.5.1 Tỷ trọng 40 2.5.2 Độ nhớt động học 41 2.5.3 Trị số Kauri – butanol 42 2.5.4 Điểm chớp cháy cốc kín 43 2.5.5 Độ bay 44 2.5.6 Đánh giá khả phân huỷ sinh học sản phẩm 45 2.5.7 Đánh giá độc tính sinh học sản phẩm 45 2.5.8 Đánh giá tính ăn mịn .46 2.5.9 Đánh giá điểm vẩn đục 46 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 TỔNG HỢP METYL ESTE 47 3.1.1 Tổng hợp xúc tác NaOH/MgO .47 3.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp metyl este 54 3.1.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới trình làm metyl este 59 3.1.4 Đánh giá chất lượng sản phẩm .60 3.2 TỔNG HỢP ISO-PROPYL LACTAT 63 3.2.1 Ảnh hưởng tỷ lệ mol rượu iso-propylic/axit lactic .63 3.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng xúc tác tới hiệu suất phản ứng .64 3.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng este hóa tạo iso-propyl lactat 65 3.2.4 Đánh giá chất lượng sản phẩm 67 3.3 TỔNG HỢP DUNG MÔI SINH HỌC TỪ METYL ESTE VÀ ISO-PROPYL LACTAT 67 3.3.1 Cơ chế bám dính mực in bao bì polyme 68 3.3.2 Ảnh hưởng gốc -R đến hoạt tính dung mơi 69 3.3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ metyl este/iso-propyl lactat đến hoạt tính dung môi .70 3.3.4 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng phụ gia (PG1) đến hoạt tính dung môi 71 3.3.5 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng phụ gia (PG2) đến hoạt tính dung mơi 72 3.3.6 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng dung môi cầu 74 3.3.7 Ảnh hưởng tốc độ khuấy 75 3.3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ 76 3.3.9 Ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu 77 3.4 THÀNH PHẦN DUNG MÔI SINH HỌC 78 3.5 CÁC CHỈ TIÊU CỦA DUNG MÔI SINH HỌC .78 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 TÓM TẮT LUẬN VĂN 85 DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Nội dung Trang 01 1.1 Hàm lượng loại axit béo có dầu mỡ động thực vật 07 02 1.2 Một số tính chất vật lý hóa học dầu thực vật 09 03 1.3 Công thức mực điển hình 29 04 1.4 Các thơng số kỹ thuật mực 30 05 3.1 Ảnh hưởng chất hoạt hóa đến hiệu suất metyl este 48 06 3.2 Bề mặt riêng mẫu phương pháp BET 49 07 3.3 Ảnh hưởng số lần tái sử dụng đến hiệu suất biodiezel 50 08 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến hiệu suất metyl este 52 09 3.5 10 3.6 Ảnh hưởng tỷ lệ metanol/dầu đến hiệu suất metyl este 54 11 3.7 Ảnh hưởng hàm lượng xúc tác đến hiệu suất metyl este 55 12 3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất metyl este 56 13 3.9 Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu suất metyl este 57 14 3.10 Ảnh hưởng cách nạp liệu đến hiệu suất metyl este 58 15 3.11 16 3.12 Ảnh hưởng nhiệt độ nước rửa đến chất lượng sản phẩm 60 17 3.13 Ảnh hưởng tỷ lệ nước rửa/metyl este đến số lần rửa 60 18 3.14 Các tiêu hóa lý metyl este từ dầu hạt cao su 61 19 3.15 20 3.16 Ảnh hưởng số lần sử dụng xúc tác tái sinh đến hiệu suất metyl este Ảnh hưởng số axit nguyên liệu đến hiệu suất metyl este Ảnh hưởng tỷ lệ iso-propylic/axit lactic đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat Ảnh hưởng hàm lượng xúc tác đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat 53 59 63 64 21 3.17 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat 66 22 3.18 Các tiêu kỹ thuật iso-propyl lactat 67 23 3.19 24 3.20 25 3.21 Sự phụ thuộc hoạt tính tẩy mực in vào hàm lượng PG1 72 26 3.22 Sự phụ thuộc hoạt tính tẩy mực in vào hàm lượng PG2 73 27 3.23 28 3.24 Ảnh hưởng tốc độ khuấy 75 29 3.25 Ảnh hưởng nhiệt độ 76 30 3.26 Ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu 77 31 3.27 Thành phần dung môi sinh học 78 32 3.28 Các tiêu dung môi sinh học điều chế 78 Ảnh hưởng độ dài mạch đến khả tẩy dung môi Ảnh hưởng tỷ lệ metyl este/iso-propyl lactat đến hoạt tính dung mơi Ảnh hưởng hàm lượng dung mơi cầu tới hoạt tính dung mơi 69 70 74 DANH MỤC CÁC HÌNH Nội dung STT Hình 01 2.1 Sơ đồ mơ tả thiết bị phản ứng tổng hợp metyl este 34 02 2.2 Sơ đồ chiết sản phẩm 35 03 2.3 Sơ đồ thiết bị phản ứng tổng hợp iso-propyl lactat 37 04 2.4 Sơ đồ đo tỷ trọng phương pháp picnomet 41 05 3.1 06 3.2 Ảnh SEM 49 07 3.3 Quan hệ số lần tái sử dụng đến hiệu suất metyl este 51 08 3.4 Quan hệ nhiệt độ nung đến hiệu suất metyl este 52 Quan hệ hàm lượng chất hoạt hóa đến hiệu suất metyl este Trang 48 09 3.5 Quan hệ số lần sử dụng đến hiệu suất metyl este 53 10 3.6 Quan hệ tỷ lệ metanol/dầu hiệu suất metyl este 54 11 3.7 Quan hệ hàm lượng xúc tác hiệu suất metyl este 55 12 3.8 Quan hệ nhiệt độ phản ứng hiệu suất metyl este 56 13 3.9 Quan hệ thời gian phản ứng đến hiệu suất metyl este 57 14 3.10 15 3.11 Phổ hồng ngoại metyl este từ dầu hạt cao su 61 16 3.12 Phổ GC-MS metyl este từ dầu hạt cao su 62 17 3.13 18 3.14 19 3.15 20 3.16 Mực in bề mặt bao bì polypropylen chưa khô 68 21 3.17 Cơ chế bay mực nước 68 22 3.18 23 3.19 24 3.20 25 3.21 26 3.22 Xác định lượng dung môi cầu 75 27 3.23 Ảnh hưởng tốc độ khuấy 76 Quan hệ số axit nguyên liệu đến hiệu suất metyl este Ảnh hưởng tỷ lệ iso-propylic/axit lactic đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat Ảnh hưởng hàm lượng xúc tác đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất tạo iso-propyl lactat Ảnh hưởng độ dài mạchcủa alkyl este đến khả tẩy dung môi Ảnh hưởng tỷ lệ metyl este/iso-propyl lactat đến hoạt tính dung môi Ảnh hưởng hàm lượng PG1 tới hoạt tính dung mơi Ảnh hưởng hàm lượng PG2 tới hoạt tính dung mơi 59 64 65 66 69 71 72 73 ... trường đại học bách khoa hµ néi - luận văn thạc sĩ khoa học NGHIấN CỨU TỔNG HỢP METYL ESTE VÀ ALKYL LACTAT LÀM TIỀN CHẤT PHA CHẾ DUNG MÔI SINH HỌC ĐỂ TẨY MỰC IN TRấN BAO Bè POLYME. .. mực in tốt Tẩy mực in bao bì polyme (bao bì polypropylen) với hiệu tẩy cao mà đảm bảo yêu cầu chất lượng nhựa tái sinh Luận văn nghiên cứu tổng hợp metyl este alkyl lactat làm tiền chất pha chế. .. Ưu nhược điểm dung môi sinh học .18 1.4.3 Những ứng dụng triển vọng dung môi sinh học 19 1.5 TỔNG HỢP DUNG MÔI SINH HỌC TỪ DẦU THỰC VẬT .20 1.5.1 Tổng hợp alkyl este