Skip to main content
SUPERVISOR
سیدحسن قاضی عسگر (استاد راهنما) محمد یلپانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Marzieh Rezayat
مرضیه رضایت

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1384
Supercritical carbon dioxide was used as a benign and environmentally friendly solvent for both synthesis and separation of glycerol acetates. Therefore, at the first step, the effect of important variables on the esterification reaction such as pressure (65-300) bar, temperature (100-150) °C, molar ratio of acetic acid to glycerol (1.5-40), solvent and substrates flow rates, reactor geometry and catalyst reusability have been investigated using Amberlyst 15 ® as a solid acidic catalyst. Moreover, the esterification reaction was studied over three catalysts of silica sulfuric acid, zeolite H-ZSM-5(x), and methyl imidazolium hydrogen sulfate as an ionic liquid at the optimized variables of the above reaction. The feasibility of partially selective extraction of triacetin from a mixture of triacetin, diacetin, and monoacetin with a molar ratio of 1:2:1 using a semi-continuous setup. At the best conditions of 109 bar, 56 °C, 0.86 mL·min -1 , and 61 min) the percent extraction was about 62.6% triacetin accompanied by only 16.8% diacetin and no monoacetin detected. Then a continuous fractionation setup equipped with a glass-bead packed column kept under a thermal gradient of 56 to70 °C was carried out based on the results of continuous recovery of triacetin from the acetins mixture with acetic acid.
سنتز پیوسته استرهای گلیسرول استات از استری‌شدن گلیسرول با استیک اسید در حضور کاتالیزورهای و جامد ناهمگن اسیدی با هدف سنتز گزینشی تری‌استین یا گلیسرول تری‌استات در محیط کربن دی‌اکسید فوق بحرانی بررسی شد. از چهارکاتالیزور آمبرلیست 15، سیلیکا سولفوریک اسید، زئولیت‌های H-ZSM-5( x ) و مایع یونی متیل ایمیدازولیوم هیدروژن سولفات تثبیت شده بر سیلیکاژل برای این سنتز استفاده شد. تاثیر متغییرهای فشار، دما، نسبت مولی استیک اسید به گلیسرول، سرعت جریان کربن دی‌اکسید فوق بحرانی، سرعت ورود مواد اولیه، ساختار هندسی بستر کاتالیزور (رآکتور) و ماندگاری و قابلیت استفاده مجدد کاتالیزور بر نوع و مقدار محصول مطالعه شد و از عبارتهای ریاضی، درصد بهره، درصد تبدیل و گزینش‌پذیری برای توصیف کمی و کیفی این متغییرها بر سامانه واکنش استفاده شد. تاثیر فشار بر این واکنش در محدوده 300-65 بار در دمای 100 درجه سانتیگراد و نسبت مولی 3 به 1 از استیک اسید به گلیسرول در حضور آمبرلیست 15 بررسی و مشاهده شد که با گذشت زمان و به تعادل رسیدن واکنش، افزایش فشار تاثیر محسوسی بر واکنش نداشته است. همچنین تاثیر دما بر این واکنش در محدوده دمای 150-100 درجه سانتیگراد در فشار200 بار، و نسبت مولی3 از استیک اسید به گلیسرول در حضور آمبرلیست 15 بررسی و مشاهده شد افزایش دما تاثیر منفی بر بهره و گزینش‌پذیری تری‌استین دارد. اما با افزایش نسبت مولی استیک اسید به گلیسرول در محدوده‌ی 24-5/1 در فشار200 بار و دما 110 درجه سانتیگراد و در حضور آمبرلیست 15، برای مدت زمان 120 دقیقه گزینش‌پذیری تری‌استین 100 درصد بود. افزایش طول رآکتور باعث کاهش گزینش‌پذیری شد. در حالی که افزایش سرعت جریان کربن دی‌اکسید افزایش گزینش‌پذیری تری‌استین را باعث شد. همچنین استفاده از سیلیکا سولفوریک اسید در این واکنش تاثیری مشابه به آمبرلیست 15 بر نوع و مقدار محصول داشت. اما استفاده از زئولیت و مایع یونی به عنوان کاتالیزور برای این واکنش و در شرایط مشابه دو کاتالیزور قبلی تنها منجر به سنتز منو و دی‌استین شد. استفاده از مایع یونی متیل ایمیدازولیوم هیدروژن سولفات تثبیت شده بر سیلیکاژل (20 درصد) در نسبت مولی 30 از استیک اسید به گلیسرول منجر به سنتز گزینشی دی‌استین برای مدت زمان 210 دقیقه از شروع واکنش شد. امکان سنجی استفاده از کربن دی‌اکسید فوق بحرانی برای جداسازی پیوسته و نیم پیوسته استرها به ویژه تری‌استین و همچنین استخراج پیوسته استیک اسید واکنش‌نداده از محصول اصلی واکنش استری شدن پیوسته گلیسرول با استیک اسید بخش دوم این پژوهش را تشکیل داده است. استفاده از سامانه نیم‌پیوسته در شرایط بهینه فشار 109 بار و دمای 56 درجه سانتیگراد و سرعت جریان 86/0 میلی‌لیتر بر دقیقه برای مدت 61 دقیقه منجر به استخراج بیش از 62 درصد از تری‌استین و تنها کمتر از 17 درصد از دی‌استین از مخلوط منو-، دی- و تری‌اسیتن به ترتیب در نسبت مولی 1:2:1 شد در حالی که هیچ مقدار قابل اندازه‌گیری منواستین (کمتر از 92 نانو گرم بر ثانیه) مشاهده نشد. انجام استخراج بر روی این مخلوط با استفاده از فرآیند پیوسته جز به جزکردن با کربن دی‌اکسید فوق بحرانی منجر به بازیابی 42 درصد از تری‌استین و تنها 3 درصد از دی‌استین شده است. البته مشابه نتیجه فوق بدون مقدار قابل اندازه‌گیری یعنی کمتر از حد تشخیص آشکارساز FID برای منواستین (92 نانو گرم بر ثانیه) می‌باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی