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癸二酸是生产化妆品、添加剂等化工产品的原料,主要以蓖麻油为原料在高温且强碱条件下裂解得到。针对传统工艺中污染严重的问题,本实验室提出了以氧化铁为催化剂、液体石蜡为稀释剂的清洁裂解工艺。然而,粉末氧化铁却带来产品中铁含量升高、催化剂难于回收利用等问题,针对此问题,本文研究采用活性炭负载氧化铁作为蓖麻油裂解反应的催化剂,期待建立可行的清洁生产工艺。采用浸渍沉淀法制备活性炭负载氧化铁催化剂：以硝酸处理过的活性炭为载体、硝酸铁溶液为浸渍液、氢氧化钠作为沉淀剂,经过滤、洗涤、干燥、焙烧等步骤得到活性炭负载氧化铁催化剂。对影响催化剂活性的因素进行了研究,得到最佳的催化剂制备条件为：煤基活性炭为载体,负载铁含量为8%,焙烧温度为350℃,焙烧时间为4h。将最佳制备条件下得到的催化剂用于蓖麻油裂解反应,研究裂解工艺条件的影响。得到最佳工艺条件为：蓖麻油用量为15mL,催化剂用量为蓖麻油质量的5%,40%NaOH用量为15mL,稀释剂用量为60mL,反应温度为280℃,反应时间为3h。在此条件下,癸二酸收率达66.7%,产品中的铁含量为76.3μg/g,符合GB2092-80的要求,显著低于粉末氧化铁为催化剂时产品中的铁含量820.2gg/g。TG/DTG测试表明,负载Fe(OH)3在350℃左右分解形成Fe203,结合反应测试表明350℃时催化剂的负载铁基本稳定。采用SEM-EDAX、SEM、XRD对使用前后的催化剂进行了测试表征。结果表明,使用前后催化剂的铁含量分别为9.61%和8.99%,含铁沉积物形貌无显著变化,且α-Fe2O3的XRD峰形无明显改变。证明,催化剂活性组分状态在反应过程中能稳定存在。探讨了蓖麻油裂解制备癸二酸的反应动力学,通过不同温度下蓖麻油酸浓度随时间变化的实验数据拟合,得到蓖麻油酸的裂解反应符合拟一级动力学,260℃、270℃和280℃下的反应速率常数分别为0.5907h-1、0.8363h-1、1.1717h-1,计算得到蓖麻油裂解反应的表观活化能为20.7KJ/mol。