استری شدن گلیسرول با اتانول بر روی کاتالیزورهای اسید جامد: مطالعه سینتیکی با استفاده از رزین تبادل کاتیون

: استفاده از گلیسرول با اتانول یک فرآیند جدید برای استفاده از محصول (‏گلیسرول) ‏از صنعت سوخت گیاهی است که برای استفاده به عنوان افزودنی سوختی و یا حلال مناسب است. اتریفیکاسیون (اتری کردن) گلیسرول با اتانول تحت فاز مایع در یک رآکتور ناپیوسته با فشار بالا با استفاده از دو نوع کاتالیزور اسیدی قوی تجاری (‏زیولیت و رزین تبادل کاتیونی شدیدا اسیدی (‏CER) ‏مورد بررسی قرار گرفت. CER فعالیت کاتالیتیک بالایی را بر روی زئولیت H – بتا نشان داد. دی اتیل اتر به عنوان محصول اصلی در نسبت مولی اتانول به گلیسرول بالا مشاهده شد. گزینش محصول به سمت اترهای گلیسرول با کاهش نسبت مولی اتانول به گلیسرول ادامه می‌یابد. در میان اترهای گلیسرول، گلیسرول مونو اتیل اتر محصول اصلی واکنش است. مکانیسم واکنش برای اتریفیکاسیون گلیسرول با اتانول براساس مشاهدات تجربی مشخص شد. سرعت واکنش با افزایش بارگیری کاتالیزور و دما بدون تاثیرگذاری بر گزینش به طور قابل‌توجهی افزایش یافت. انرژی فعال‌سازی ظاهری گلیسرول و اتانول به ترتیب ۲۵.۱ و ۲۶.۶ کیلوکالری بر مول بود. یک مدل سینتیکی تجربی برای ارتباط دادن داده‌های تجربی در دماهای مختلف

The etherification of glycerol with ethanol is a novel process to utilise low-value by-product (glycerol) of the biodiesel industry to produce ethers of glycerol suitable for use as fuel additive or solvent. The etherification of glycerol with ethanol was investigated under the liquid phase in a high pressure batch reactor using two different types of commercial solid acid catalyst (zeolites and strongly acidic cation exchange resin (CER)). The CER showed superior catalytic activity over H-beta zeolite. The diethyl ether was observed as major product at high ethanol-to-glycerol mole ratio. The product selectivity diverted towards ethers of glycerol with decreasing ethanol-to-glycerol mole ratio. Among ethers of glycerol, glycerol monoethyl ether was the major product of the reaction. The reaction mechanism for etherification of glycerol with ethanol was delineated based on experimental observations. The reaction rate increased with increasing catalyst loading and temperature without af