玉米秸秆固体酸催化剂及催化合成生物柴油的工艺研究

【目的】用玉米秸秆制备固体酸催化剂,为生物柴油的制备研发新型高效环保的催化剂。【方法】以玉米秸秆为原料制备固体酸催化剂,通过催化棉籽油和甲醇的酯交换反应,考察不同碳化、磺化条件对催化剂活性的影响,并且评价该催化剂的稳定性;此外,以棉籽油和甲醇的酯交换反应作为制备生物柴油的模型反应,并以制备的固体酸催化剂作为该反应的催化剂,考察不同反应条件对棉籽油转化率的影响,探索该固体酸催化合成生物柴油的最佳条件。【结果】在碳化温度350～400℃、碳化时间10h、磺化温度140～180℃、磺化时间10h的条件下,可制备出高活性的固体酸催化剂。该催化剂重复使用5次以后,催化棉籽油和甲醇的酯交换反应时,棉籽油的转化率仍可达89.5%。在催化剂用量100g/kg、醇油物质的量比5:1、反应温度60℃、反应时间8h的条件下,该固体酸催化剂催化棉籽油和甲醇的酯交换反应时,棉籽油的转化率可达93.2%。【结论】以玉米秸秆为原料,经过碳化-磺化后,可制得活性高、稳定性优、可重复利用的碳基固体酸催化剂。     

超临界甲醇法制备大豆生物柴油

本文分析了超临界技术制备生物柴油的反应机理,重点阐述了温度、醇油比、压力、水、游离酸对超临界法制备生物柴油的影响.与其他化学法相比,超临界甲醇法的反应时间从1～8 h降低到4 min,对原料油的要求也低,可使水含量及酸值较高的废油未经处理即可制得转化率98以上的生物柴油.分析了反应机理,展望了超临界技术制备生物柴油的工业应用前景,并对超临界技术制备生物柴油的研究提出了建议.研究表明,超临界技术制备生物柴油在反应时间、对原料要求和产物回收等方面均具有传统碱催化法无法比拟的优势.     

静态混合管式反应器连续化制备生物柴油的动力学研究

以棉籽油和甲醇为原料,利用自制的静态混合管式反应器,在催化剂和共溶剂的共同参与下连续化制备生物柴油,研究其反应动力学。当催化剂KOH用量为油脂质量的0.6%,甲醇和棉籽油物质的量之比(醇油比)为28∶1,共溶剂丁酮与油脂体积比为1.5∶1,反应温度分别为45、50、55、60、65℃时,进行酯交换反应动力学研究。结果表明利用静态混合管式反应器连续化制备生物柴油反应的表观反应级数为1.3,活化能为11.74 kJ/mol。连续化反应的时间可控制在15 min内,并且在适宜的反应条件下,酯交换反应的转化率高于98%。     

废弃食用油生产生物柴油的探讨

本文对生物柴油的特性,国内外生物柴油研究开发状况及生物柴油的市场发展前景进行了分析,对废弃食用油(垃圾油)的利用现状及利用垃圾油提炼生物柴油的技术经济可行性进行了分析,并对目前我国发展生物柴油的提出看法和设想。     

微波辐射下离子液体[EPy]H2PO4催化葵花籽油制备生物柴油

本文研究了微波辐射作用下酸性离子液体[EPy]H₂PO₄催化葵花籽油与甲醇酯交换制备生物柴油,考察了催化剂用量、微波功率、醇油摩尔比和反应时间对酯交换反应的影响。以正交法对合成工艺条件进行了优化,得到了制备生物柴油的较佳工艺条件:醇油摩尔比为12:1、催化剂用量为5%、微波功率为400W和反应时间为35min时,生物柴油的收率可以达到93.53%。