环氧增塑剂作为一种新型的绿色环保增塑剂,因其具有无毒、相容性好、生物可降解、原料可再生等优点,广泛用于聚氯乙烯(PVC)塑料工业。环氧增塑剂主要有环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯。环氧增塑剂的生产过程属于液-液非均相反应,传统的制备环氧增塑剂的生产工艺主要存在反应时间长、产品质量低、能耗高和设备易腐蚀等问题。针对液-液非均相体系,本文提出了在甲酸自催化体系下,通过水力空化法制备环氧增塑剂的新工艺,并对其传质反应过程进行了研究,主要的研究内容与取得的成果和结论如下：(1)在甲酸自催化体系下,进行了水力空化法制备环氧脂肪酸甲酯的实验研究。在水力空化循环反应器内,运用单因素实验法,考察了循环流量、油相/水相循环体积比和空化压力对环氧化反应的影响,比铰了水力空化法与机械搅拌法对反应的影响。结果表明：增大循环流量可加快环氧化反应的速率；增大油相/水相循环体积比可加快环氧化反应的速率,但比例过大时反应速率反而降低；增加空化压力可促进环氧化反应,但空化压力过高则会加剧副反应。水力空化法下优化的操作参数是：循环流量为0.3 L/min,油相/水相体积比为2.4：1,空化压力为0.4 MPa。在优化条件下,水力空化法对脂肪酸甲酯环氧化反应的强化效果优于机械搅拌法,反应速率更快,缩短了反应时间,降低了能耗,产品的碘值为3.2g/100 g,环氧值为4.51%。(2)在甲酸自催化体系下,进行了水力空化法制备环氧大豆油的实验研究。在水力空化循环反应器内,运用正交实验法,考察了水力空化下四个主要因素对环氧反应的影响程度,其中包括循环流量、甲酸用量、温度和双氧水用量；运用单因素实验法,考察了三个操作参数对反应的影响,其中包括甲酸用量、油相水相体积比和空化压力；在优化的反应条件下,比较了水力空化法和机械搅拌法对反应的强化效果。结果表明：正交实验得出的四个因素对环氧化反应的影响程度为：循环流量>甲酸用量>温度>双氧水用量；结合单因素法优化的反应条件是：大豆油/甲酸/双氧水质量比为170/25/117,循环流量为50mL/min,油相水相体积比为2.5：1,空化压力为0.5 MPa,温度为70℃,反应时间为6 h。在优化条件下,水力空化法对大豆油环氧化反应的强化效果优于机械搅拌法,反应速率更快,缩短了反应时间,降低了能耗,产品的碘值2.7g/100 g,环氧值6.24%。(3)在甲酸自催化体系下,大豆油环氧化的传质-反应动力学的实验研究。在双搅拌釜中,测定了甲酸在油水两相间的分配系数和传质系数,建立了大豆油-水两相间的传质-反应模型,并利用polymath软件模拟了甲酸用量、双氧水用量和相界面对大豆油环氧化反应的影响。结果表明：大豆油-水两相间的传质-反应模型所得的模拟结果与实验所得的结果趋势吻合,该模型可为大豆油环氧化反应过程的定性分析提供依据。