📄Работа №217324
Тема: Разработка методики определения активности сульфокатионитных катализаторов в реакции дегидратации трет-бутилового спирта
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Химия
Объем:
50 листов
Год:
2022
Просмотров:
0
4500
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
Введение 5
1 Теоретическая часть 7
1.1 Иониты, ионообменные смолы 7
1.1.1 Сульфокатионитные катализаторы 9
_1.2 Обзор существующей методики 17
1.2.1 Недостатки методики 18
1.3 Разработка методики определения активности сульфокатионитных
катализаторов 21
1.3.1 Лабораторная установка 21
1.3.2 Проведение опыта 22
1.3.3 Определение концентрации изобутилена 23
1.3.4 Физико-химические основы процесса 29
1.3.5 Определение константы скорости реакции дегидратации ТМК 30
1.4 Патентный поиск 33
2 Экспериментальная часть 34
2.1 Экспериментальные данные 34
2.2 Расчет концентрации изобутилена 36
2.3 Расчет константы скорости реакции дегидратации ТМК 38
2.3.1 Расчет активационных параметров 42
Заключение 44
Список используемой литературы и используемых источников 45
Введение 5
1 Теоретическая часть 7
1.1 Иониты, ионообменные смолы 7
1.1.1 Сульфокатионитные катализаторы 9
_1.2 Обзор существующей методики 17
1.2.1 Недостатки методики 18
1.3 Разработка методики определения активности сульфокатионитных
катализаторов 21
1.3.1 Лабораторная установка 21
1.3.2 Проведение опыта 22
1.3.3 Определение концентрации изобутилена 23
1.3.4 Физико-химические основы процесса 29
1.3.5 Определение константы скорости реакции дегидратации ТМК 30
1.4 Патентный поиск 33
2 Экспериментальная часть 34
2.1 Экспериментальные данные 34
2.2 Расчет концентрации изобутилена 36
2.3 Расчет константы скорости реакции дегидратации ТМК 38
2.3.1 Расчет активационных параметров 42
Заключение 44
Список используемой литературы и используемых источников 45
📖 Введение
В настоящие время, невозможно представить крупные химические предприятия, в которых технологические процессы протекают без использования катализаторов [38]. В промышленности применяют различные виды катализаторов, например, алюмосиликаты, различные минеральные кислоты, которые используются в таких реакциях, как крекинг, полимеризация, изомеризация, алкиллирование, риформинг, гидрирование, дегидрирование [51].
Катализаторы представляют собой вещества, способные изменять скорость протекания реакции и снижать затраты на её проведение, но при этом сами катализаторы не растворяются в объёме смеси, а некоторые из них, например, сульфокатиониты могут увеличивать свою ионно-обменную ёмкость.
Широкое использование в качестве катализаторов получили ионообменные смолы, в частности, сульфкатиониты, получаемые полимеризацией или поликонденсацией органических веществ и способные к обмену собственных ионов на ионы, которые находятся в растворе.
«В качестве катализаторов испытано множество сульфированных полимеров - фенолформальдегидные, КУ-1, сополимеры стирола и бутадиена, КУ-2 и КУ-23. Наиболее широко применяются сульфированные сополимеры стирола и дивинилбензола, получаемые на основе доступного сырья по относительно простой технологии (рисунок 1), они представляют собой сшитые макромолекулы, способные к протонированию сорбента» [15].
Рисунок 1 - Сульфирование сополимера
Сульфкатиониты используются в реакции гидратации и дегидратации трет-бутилового спирта для получения изобутилена, который является основным сырьём в производстве изопрена и бутилкаучука. В данной реакции применяются различные виды сульфкатионитов, одними из которых являются формованный и макропористый катализатор, имеющие разную каталитическую активность, поверхностную пористость и ионно-обменную ёмкость.
Таким образом, для сравнения активности разных катализаторов необходимо придерживаться следующих условий:
- постоянство температуры на протяжении всего опыта,
- постоянство концентраций катализатора и воды,
- постоянство константы скорости реакции.
Поэтому, целью данной выпускной квалификационной работы является разработка новой методики, которая будет учитывать вышеизложенные условия, что позволит производить сравнение активностей сульфокатионитных катализаторов.
Катализаторы представляют собой вещества, способные изменять скорость протекания реакции и снижать затраты на её проведение, но при этом сами катализаторы не растворяются в объёме смеси, а некоторые из них, например, сульфокатиониты могут увеличивать свою ионно-обменную ёмкость.
Широкое использование в качестве катализаторов получили ионообменные смолы, в частности, сульфкатиониты, получаемые полимеризацией или поликонденсацией органических веществ и способные к обмену собственных ионов на ионы, которые находятся в растворе.
«В качестве катализаторов испытано множество сульфированных полимеров - фенолформальдегидные, КУ-1, сополимеры стирола и бутадиена, КУ-2 и КУ-23. Наиболее широко применяются сульфированные сополимеры стирола и дивинилбензола, получаемые на основе доступного сырья по относительно простой технологии (рисунок 1), они представляют собой сшитые макромолекулы, способные к протонированию сорбента» [15].
Рисунок 1 - Сульфирование сополимера
Сульфкатиониты используются в реакции гидратации и дегидратации трет-бутилового спирта для получения изобутилена, который является основным сырьём в производстве изопрена и бутилкаучука. В данной реакции применяются различные виды сульфкатионитов, одними из которых являются формованный и макропористый катализатор, имеющие разную каталитическую активность, поверхностную пористость и ионно-обменную ёмкость.
Таким образом, для сравнения активности разных катализаторов необходимо придерживаться следующих условий:
- постоянство температуры на протяжении всего опыта,
- постоянство концентраций катализатора и воды,
- постоянство константы скорости реакции.
Поэтому, целью данной выпускной квалификационной работы является разработка новой методики, которая будет учитывать вышеизложенные условия, что позволит производить сравнение активностей сульфокатионитных катализаторов.
✅ Заключение
В данной выпускной квалификационно работе были решены все поставленные задачи:
- исследованы кинетические и термодинамические закономерности протекания реакции дегидратации ТМК в присутствие сульфокатионтиных катализаторов в научно-технической и патентной литературе,
- изучены физико-химические свойства и строение различных сульфокатионитных катализаторов,
- изучены имеющиеся методики по определению активности сульфокатионитов в реакции дегидратации ТМК,
- разработана методика определения активности сульфокатионитных катализаторов в реакции дегидратации ТМК при малом изменении концентрации исходных реагентов и постоянном температурном режиме с точностью ±0,1°С,
- исследована по разработанной методике влияние температуры на скорость реакции, определены константы скорости реакции и её активационные параметры,
- разработаны и обоснованы условия проведения опытов по определению активности сульфокатионитных катализаторов в реакции дегидратации ТМК.
Таким образом, разработанная в рамках данной бакалаврской работы методика позволяет определять активность сульфокатионитных
катализаторов в реакции дегидратации терт-бутилового спирта при нормальных условиях. Это позволяет производить сравнение активности разных типов сульфокатионитов для выбора более активного или подходящего под определенные условия. Также в данной бакалаврской работе были выполнены исследования по влиянию концентрации воды и триметилкарбинола на константу скорости реакции дегидратации ТМК в присутствии макропористого сульфокатионитного катализатора СТ-275.
- исследованы кинетические и термодинамические закономерности протекания реакции дегидратации ТМК в присутствие сульфокатионтиных катализаторов в научно-технической и патентной литературе,
- изучены физико-химические свойства и строение различных сульфокатионитных катализаторов,
- изучены имеющиеся методики по определению активности сульфокатионитов в реакции дегидратации ТМК,
- разработана методика определения активности сульфокатионитных катализаторов в реакции дегидратации ТМК при малом изменении концентрации исходных реагентов и постоянном температурном режиме с точностью ±0,1°С,
- исследована по разработанной методике влияние температуры на скорость реакции, определены константы скорости реакции и её активационные параметры,
- разработаны и обоснованы условия проведения опытов по определению активности сульфокатионитных катализаторов в реакции дегидратации ТМК.
Таким образом, разработанная в рамках данной бакалаврской работы методика позволяет определять активность сульфокатионитных
катализаторов в реакции дегидратации терт-бутилового спирта при нормальных условиях. Это позволяет производить сравнение активности разных типов сульфокатионитов для выбора более активного или подходящего под определенные условия. Также в данной бакалаврской работе были выполнены исследования по влиянию концентрации воды и триметилкарбинола на константу скорости реакции дегидратации ТМК в присутствии макропористого сульфокатионитного катализатора СТ-275.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.