响应面法优化硫酸催化制备生物柴油的工艺研究

以浓硫酸为催化剂,油酸为原料模型物,与甲醇酯化反应制备生物柴油。通过分析反应温度、反应时间、醇油物质的量比、催化剂用量对油酸转化率的影响,并利用响应面法优化了生物柴油的制备工艺。结果表明:随着反应温度的升高,油酸转化率不断增加,当反应温度达到70℃时,油酸转化率变化不大;油酸转化率随着浓H2SO4催化剂用量的增加而增加,当催化剂增加量是油酸质量的2%时,转化率接近最大;随着反应时间的增加,油酸转化率逐渐提高,当反应4 h后,油酸转化率趋于稳定;醇油物质的量比的不断增加促使油酸转化率不断升高,当醇油比为8∶1时,反应趋于平缓。通过Design Expert 8.0分析软件,对试验数据进行了分析,得出油酸转化率(Y)与各单因素之间的响应面回归数学模型,确定了最佳工艺条件为:时间3.77 h、温度68.83℃、催化剂4.21%、醇油物质的量比9.26∶1,预测转化率98.26%。