响应面法优化大豆油下脚料制备生物柴油工艺的研究

随着全球性能源的日益短缺与环境的逐渐恶化,生物柴油作为一种无毒、可生物降解和再生的替代燃料正受到越来越多的关注.研究了利用大豆油下脚料(油脚、皂脚混合物)制取生物柴油的工艺过程.先用乙醚室温下萃取下脚料,料液比1∶2(g∶mL),萃取时间2 h.离心后分为3层,上层有机相再经丙酮萃取分离出磷脂和中性油,磷脂作为高附加值副产品回收再利用以降低生物柴油的生产成本.分离出的皂相经酸化转化为混合脂肪酸,混合脂肪酸用于酸催化的酯化反应.利用响应面法对酯化反应工艺参数进行了优化,并得到回归方程.方差分析结果表明:在各影响因素中,醇酸摩尔比对转化率的影响最大,其次是反应温度和反应时间,醇酸摩尔比和反应温度的交互作用显著.酯化反应优化后的工艺条件为醇酸摩尔比为5∶1,催化剂(H2SO4)添加量3%(wt.%),反应温度为87℃,反应时间4.74 h,在此条件下转化率达到92.5%.