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  本文關(guān)鍵詞：固體堿催化地溝油制備生物柴油的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《陜西師范大學(xué)》 2012年

固體堿催化地溝油制備生物柴油的研究

張婷  

【摘要】：隨著化石能源的減少和生態(tài)環(huán)境的惡化,以動(dòng)植物油脂為原料制備的綠色可再生能源一生物柴油倍受人們的關(guān)注。發(fā)展生物柴油不僅有利于解決我國(guó)的能源緊缺、環(huán)境污染等問(wèn)題,而且可以減少溫室氣體的排放量。但目前生物柴油產(chǎn)業(yè)化的程度并不高,主要是因?yàn)樯a(chǎn)生物柴油原料的成本是生物柴油制備成本的75%。因此,利用廉價(jià)油料資源生產(chǎn)生物柴油具有重要意義。 本實(shí)驗(yàn)以地溝油為原料,兩步法制備生物柴油。即對(duì)地溝油分別采用無(wú)催化預(yù)酯化和氫氧化鉀催化酯交換反應(yīng)制備生物柴油的制備條件與生物柴油制備的工藝條件進(jìn)行研究,主要結(jié)論如下： 1.分別對(duì)地溝油和制備的生物柴油的理化指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)分析,地溝油的主要理化指標(biāo)為：酸值119.2760mgKOH/g,過(guò)氧化值127.8263mol/L,皂化值198.5235mgKOH/g;生物柴油的主要理化指標(biāo)為：酸價(jià)0.4783mgKOH/g,相對(duì)密度0.7532,過(guò)氧化值15.8761mgKOH/g,相對(duì)分子質(zhì)量847.76,皂化值3.8931mol/L.對(duì)制備的生物柴油進(jìn)行氣相色譜分析,分析結(jié)果表明產(chǎn)品組分主要為5種脂肪酸甲酯,按出峰順序依次為：棕櫚酸甲酯,硬脂酸甲酯,油酸甲酯,亞油酸甲酯,亞麻酸甲酯。利用紅外對(duì)生物柴油結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并且把生物柴油的各項(xiàng)指標(biāo)和美國(guó)生物柴油標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,地溝油可以作為制備生物柴油的原料。 2.在無(wú)催化劑條件下,將甘油與地溝油反應(yīng)生成脂肪酸甘油酯,以降低原料油的酸值。通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)化制備工藝,以游離脂肪酸轉(zhuǎn)化率為指標(biāo)確定最佳的工藝參數(shù)為：反應(yīng)溫度190℃、反應(yīng)時(shí)間8h、丙三醇與地溝油的摩爾比4：1,在此條件下地溝油的酸價(jià)為1.4mgKOH/g,游離脂肪酸轉(zhuǎn)化率為98.1%。影響因素的強(qiáng)弱次序?yàn)椋悍磻?yīng)溫度反應(yīng)時(shí)間醇油摩爾比。同時(shí)也提出了地溝油與甘油酯化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型,并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到酯化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù),酯化反應(yīng)的活化能為E=67.194kJ/mol,指數(shù)前因子為A=5.67X103L/(kmol-h)。 3.以地溝油和甲醇為原料,固體氫氧化鉀為催化劑,利用響應(yīng)面分析法中的Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,對(duì)地溝油制備生物柴油的條件進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)多元回歸對(duì)生物柴油轉(zhuǎn)化率的分析得到計(jì)算轉(zhuǎn)化率的二次擬合方程,并且進(jìn)一步通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)證實(shí)了預(yù)測(cè)模型的正確性。用該模型預(yù)測(cè)的最佳反應(yīng)條件為：醇油摩爾比為11.52：1,催化劑用量為1.39%,反應(yīng)時(shí)間為62.12min,此時(shí)理論甲酯含量為96.12%。為了驗(yàn)證預(yù)測(cè)模型,在此條件下,進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn),得到甲酯含量的實(shí)際含量為95.14%,與預(yù)測(cè)值的誤差約為0.98%,小于5%。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TE667
【目錄】：

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5 支維墉;[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2007年

6 本報(bào)記者　董映璧;[N];科技日?qǐng)?bào);2006年

7 趙俠;[N];中國(guó)綠色時(shí)報(bào);2007年

8 曉玲;[N];糧油市場(chǎng)報(bào);2006年

9 ;[N];糧油市場(chǎng)報(bào);2007年

10 記者 廖興陽(yáng);[N];昆明日?qǐng)?bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李琴;酶法制備生物柴油新工藝及其高值化技術(shù)探索[D];華中科技大學(xué);2010年

2 朱磊;生物柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒控制與排放特性試驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

3 崔勇;非糧原料生物柴油及復(fù)合添加劑對(duì)非道路柴油機(jī)應(yīng)用性能影響[D];江蘇大學(xué);2013年

4 吳毅峰;大豆生物柴油在不同環(huán)境條件下燃燒與碳煙排放特性的研究[D];華中科技大學(xué);2010年

5 李法社;小桐子生物柴油的超臨界兩步法制備及其抗氧化耐低溫性的研究[D];昆明理工大學(xué);2011年

6 許廣舉;生物柴油非常規(guī)污染物形成機(jī)理的理論分析與試驗(yàn)研究[D];江蘇大學(xué);2012年

7 王顯剛;生物柴油噴霧、燃燒和碳煙生成特性及其對(duì)柴油機(jī)微粒排放影響的研究[D];西安交通大學(xué);2011年

8 李立琳;乙醇/生物柴油燃燒過(guò)程試驗(yàn)研究與理論分析[D];江蘇大學(xué);2013年

9 劉軍鋒;第三代生物柴油的開(kāi)發(fā)研究[D];北京化工大學(xué);2013年

10 郭峰;新型固體酸堿催化劑的制備及其在生物柴油合成中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 薛剛;女貞籽油制備生物柴油的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

2 李娜林高娃;生物柴油合成新工藝研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2010年

3 丁榮;固定化脂肪酶催化光皮樹(shù)油脂合成生物柴油[D];中南大學(xué);2010年

4 胡智杰;固體堿催化制備生物柴油的研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2010年

5 馮兵;光皮樹(shù)籽生物柴油的酶促合成技術(shù)研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

6 王紅娜;氣升式反應(yīng)器兩步法生產(chǎn)生物柴油實(shí)驗(yàn)研究[D];鄭州大學(xué);2010年

7 李瑞貞;竹廢料微波輔助裂解制備生物柴油抗氧化劑的研究[D];南昌大學(xué);2010年

8 王友東;固定化重組脂肪酶催化木本植物油脂制備生物柴油研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2010年

9 申?yáng)|美;糖基固體酸催化劑制備生物柴油的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

10 黃繼偉;生物柴油靜電霧化機(jī)理及噴霧特性的研究[D];江蘇大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：固體堿催化地溝油制備生物柴油的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：241328