固体酒精生产技术研究毕业论文(编辑修改稿)

固体酒精生产技术研究毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

软，呈膏状，有液体渗出；有 些 燃烧时冒黑烟，有异味， 对环境无 污染 ；有 些 燃烧时会迸出黑 色颗粒，造成粉尘污染；有 些 不耐燃烧；有 些 燃烧后残渣较多等 [4]。 所以 要 生产 研究 燃烧 值 高，稳定性好，无污染的固体酒精。 固体酒精是以酒精为基本成分，并含有皂质、胶凝物质等的固态燃料。 固体酒精并不是固体状态的酒精 (酒精的熔点很低 是 ℃ ，常温下不可能是固体 )，而是将工业酒精 (乙醇 )中加入凝固剂，使 酒精 成为固体型态 [5]。 固体酒精的制备工艺已有研究，制备方法也很多，区别在于使用的固化剂主要有醋酸钙、硝化纤维、乙基羧基乙基纤维素、高级脂肪酸等，但成本都比较高 [610]。 1 固体酒精国内外研究现状 固体酒 精是介于固体和液体的一种物质形态，凝胶体系由胶凝剂所形成的三维网状结构和固定于其中的大量溶剂构成。 固体酒精的物质形态可以随温度变化，由凝胶态转变为溶胶态，是一种物理凝胶，具有温度响应特性，研究其凝胶过程对于有机凝胶的热可逆性、有 机溶剂的化学敏感性及具有分子识别特性的网络结构具有特殊意义，使 它 能够在诸如催化、传感技术、药物传递以及手性分离等领域 中 具有极大的潜在应用价值 [11]。 国内制备固体酒精方法的主要区别是所选固化剂的不同 , 所用的固化剂主要有司盘 40 胶、醋酸钙、硝化纤维、羟丙基纤维素乙基醚、硝化棉、硬脂酸 和高分子聚合物等 [12]。 目前对固体酒精的研究绝大部分集中在应用性研究，而对于如溶胶情况、凝胶过程及机理等方面，国内基本天水师范学院学士毕 业论文 3 上还是空白 [5]。 固体酒精成品性能的优劣主要表现在它的颜色、硬度、燃烧时的流淌度及燃烧后的残渣等方面，并且反应时间、反应温度、硬脂酸、氢氧化钠、添加剂对固体酒精性能的都有影响。 本实验中固体酒精熔化的温度是关系到固体酒精燃烧时是否流淌、燃烧时间长短、储存稳定性等的重要指标。 所得 固体酒精为凝胶体，是非晶态物质，没有恒定的熔程 [4]。 在固体酒精制备过程中，加入适当的添加剂控制固体酒精的熔程，是 关系到固体酒精质量好坏的关键。 2 实验 试剂及仪器 主要试剂： 95%工业酒精 ， 硬脂酸 ， 氢氧化钠 ， 聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铝 ，硝酸铜等均为工业级。 主要仪器：恒温水浴锅，三颈烧瓶，回流冷凝管，电动搅拌器等，熔点测定仪。 实验原理 固体酒精，即 把 酒精从液体变成固体，是一个物理变化过程， 它的 主要成分仍是酒精，化学性质不变。 其原理为：用一种可凝固的物质来承载酒精 ,包容其中 , 使其具有一定形状和硬度 [13]。 硬脂酸与氢氧化钠混合后将发生下列反应 : C17H35COOH + NaOH = C17H35COONa + H2O 反应生成的硬脂酸钠是一个长碳链的极性分子， 在 室温下 不易溶 于 酒精。 可以 均匀分散在酒精中形成溶胶，这时具有溶胶的典型性质 —— 丁铎尔效应 [4]。 冷却后则形成凝胶体系 ,酒精分子被束缚于相互连接的大分子之间 , 呈不流动状态使酒精凝固 [14]。 当温度降低时，胶粒的动能减少，本 来 分散的溶胶不稳定，大量的 胶粒析出，胶粒 之 间 靠分子间的范德华引力相互连接起来形成网状结构，酒精分子处于网眼结构的孔隙中， 把酒精 束缚 在 相互连接的硬脂酸钠三维空间网状骨架间隙中，呈不流动状态而凝固， 就这样 形成了固体酒精，这时胶体呈凝 胶状态。 当温度升高时，胶粒的动能增大，分子的运动速度加快，胶粒 之间 的联系立刻消失，网状结构 也 不存在，胶粒呈自由活动状态， 致使它 又变成了液态的溶胶 [1517]。 为了提高固体酒精 的 熔 程 ，加入了一些高分子聚合物，以此增加这种三维网状结构的密实程度。 本实验加入了聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铝； 聚乙烯吡咯烷酮的分子结构 见下图 1： 天水师范学院学士毕 业论文 4 N OHH n 图 1 聚乙烯吡咯烷酮的分子结构 the molecular structure of PVP 实验方法 把 100g 95%的工业酒精 和 硬脂酸加入装有搅拌器、冷凝管的三口瓶中，将 水温慢慢升温保持微沸约 5min，并搅拌使硬脂酸完全溶解 ； 然后慢慢加入聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铝 ， 接着 缓慢滴加氢氧化钠，保持恒温在65℃ 85℃ ，再加入 适量的 硝酸铜 ， 继续搅拌保持微沸 20min， 使反应完全， 回流 成为无色透明溶液 ，移去水浴 ； 倒入放在热水中的模具，使其缓慢降温冷却，倒出模具 可得到表面光亮、细腻、蜡状蓝色透明的凝胶状固体酒精 [4]。 燃烧 试 验 用小刀切取质量为 g的 自制 方形固体酒精块，放在蒸发皿中点燃， 与其他固体酒精做燃烧试验比较。 观察燃烧现象使其完全燃烧，等到自然熄灭时 记录下燃烧时间， 冷却后使用蒸发皿称量， 称其剩余残渣的质量。 见下表 1： 表 1 燃烧试验表 bustion test table 序号 状态 燃烧现象 燃烧时间 /( ) 残渣量 /g 1 蜡状固体，硬韧度 适当，质地细腻 不流淌火焰平稳 109 2 蜡状固体，颗粒细腻 不流淌 108 3 浅绿色蜡状固体 不流淌，浅绿色火焰 107 4 浅红色蜡状固体， 质地细腻 不流淌，火焰平稳 106 5 浅蓝色蜡状固体， 表面平滑，细腻 不流淌，浅蓝色，火焰平稳 112 通过燃烧试验 比较 发现 ， 自制 固体酒精可持续 燃烧 ，性能良好。 并发现固体酒精在燃烧过程中表面形成一层膜 ， 酒精蒸汽不断地冲破膜喷射出来。 天水师范学院学士毕 业论文 5 从 该 现象受到启发 ， 采用复合稳定剂适当增加膜的强度可以使 其 燃烧时液体酒精不流淌出来 [18]。 3 影响因。