丙烯酸及其酯是现代有机化工中重要的基础原料和高分子单体,但随着石油资源的日渐短缺,丙烯酸的生产受到了较大影响,如何利用可再生资源生产丙烯酸显得尤为重要。发酵法生产乳酸工艺已经比较成熟,以发酵乳酸为原料,脱水转化为丙烯酸成为生产丙烯酸的一种有效途径,是目前被认为最有可能取代石油基丙烯酸的生产路线之一。但目前以乳酸为原料生产丙烯酸时,丙烯酸的产率还很低,而且能耗较高。近年来发展起来的微波加热技术因具有加热速度快、均匀加热、节能高效、产物选择性高等优点,目前已引起许多研究者的关注。本文在前人研究的基础上,用微波加热代替常规加热方式,以硫酸钙为主催化剂,硫酸铜、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾为助催化剂,乳酸为原料,氮气作载气,在固定床反应器中研究了催化剂焙烧温度、载气流量、乳酸流量及浓度、反应温度、反应时间等对催化性能的影响。并利用X射线衍射、红外光谱、氨气升温脱附、热分析等对催化剂的性质进行了表征。研究发现,乳酸脱水制备丙烯酸的反应主要为L酸催化反应,并对催化反应机理进行了初步推测。实验发现,当催化剂组成质量比为CaSO4: CuSO4: Na2HPO4: KH2PO4=150: 8.8: 2.5: 1.2时,适宜的反应条件为:催化剂焙烧温度370℃,进料乳酸质量分数为25%,流量0.05mL/min,载气流量20mL/min,反应温度为298℃时,丙烯酸的产率达到最高,为50.3%,乳酸转化率为100%。而文献报道中,采用传统加热方式,在300℃下反应,丙烯酸的产率为19.1%,这说明与常规加热相比,微波加热能够促进催化反应的进行,提高产物的选择性。此外,本论文还初步探索了改变催化剂的组成对丙烯酸产率的影响,发现当只有磷酸氢二钠作助催化剂时,按照以上优化的反应条件,丙烯酸产率可以达到65.8%。通过本论文研究为今后利用发酵乳酸大规模生产丙烯酸奠定了重要的理论和技术基础。