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生物柴油的产业化带来了大量的甘油。实现甘油的高效转化，促进生物柴油产业化持续发展迫在眉睫。甘油碳酸酯是甘油重要衍生物之一，其广泛应用于工业各个领域。目前，国内外对甘油碳酸酯合成进行了大量的研究，在节约型和环保型社会的今天，合成甘油碳酸酯的路线正朝着无毒化、简单化方向发展。碳酸二甲酯是新型环保的绿色化工产品，近年来受到国内外广泛关注。碱土金属氧化物来源广泛，价格低廉，我国石灰岩矿资源丰富，石灰产品生产技术和工艺条件成熟。以CaO为催化剂，碳酸二甲酯和甘油直接合成甘油碳酸酯的工艺路线，无论从环境还是能源的角度，对可持续社会发展都具有重要意义。本论文首先对碳酸二甲酯和甘油在CaO催化剂上合成甘油碳酸酯的反应动力学进行研究，得到了反应最佳工艺条件：碳酸二甲酯与甘油的摩尔比为3.58，催化剂煅烧温度为1073.15K，粒径为100目，CaO与甘油摩尔比为0.12，搅拌速率为1500rmp，在此条件下甘油转化率和甘油碳酸酯产率可达到95%以上。依据Langmuir-Hinshelwood理论建立了反应动力学模型，并通过Matlab编程计算得到了动力学模型参数，建立的动力学模型较好地模拟了实验结果，为反应精馏过程提供依据和参考。本论文选择萃取精馏法分离甲醇-碳酸二甲酯共沸物，首先确定反应精馏与萃取精馏单元操作是否耦合，结合反应体系特点及反应过程分析，综合考虑确定反应工艺为反应精馏与萃取精馏分开工艺。全面研究催化反应精馏技术合成甘油碳酸酯工艺流程，最佳工艺是：碳酸二甲酯与甘油的摩尔比为4:1；CaO与甘油摩尔比为0.05；回流比为1；反应终止温度为358K。在此条件下甘油碳酸酯产率和甘油转化率达到99%以上，同时钙离子浓度低于0.08wt%。萃取精馏分离甲醇-碳酸二甲酯共沸物，通过比较不同萃取剂对体系分离能力，经筛选甲苯分离效果最好。