文冠果種仁油制備生物柴油工藝
本文關(guān)鍵詞:文冠果種仁油制備生物柴油工藝,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 石油資源儲(chǔ)量日益枯竭,石油危機(jī)籠罩著世界各地,加之現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和人類現(xiàn)代文明的進(jìn)步,人們的需求量也迅猛增加,,生物柴油作為是石油產(chǎn)品的補(bǔ)充替代正受到越來越多的關(guān)注。 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外生物柴油生產(chǎn)的現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,首次通過選取北方特有油料樹種文冠果作為生物柴油原料的新能源,對(duì)堿催化工藝進(jìn)行了細(xì)致的研究,得出了一套較為優(yōu)化的生產(chǎn)工藝。 研究結(jié)果如下: 1、確定了反相高效液相—示差檢測(cè)器方法檢測(cè)生物柴油質(zhì)量的控制條件: 色譜柱:HIQ SIL C18V柱(250 mm×4.6 mm I.D.加預(yù)柱30 mm×4.6 mm I.D.),流動(dòng)相:甲醇,流速:1 mL/min,進(jìn)樣量10μL,柱溫40℃。 六種脂肪酸甲酯在測(cè)定的范圍內(nèi),呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)R~2>0.99,表明本方法精密度高、重現(xiàn)性好、準(zhǔn)確度高、適用于檢測(cè)生物柴油樣品的質(zhì)量分析檢驗(yàn),為文冠果種仁油制備生物柴油工藝的開發(fā)提供了快速、準(zhǔn)確的測(cè)定方法。 2、通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)考察浸漬提取、索氏提取、超聲提取和微波提取四種提取文冠果種仁油的方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn):浸漬提取在常溫下浸漬3d,物料與溶劑比為1:10,提油率達(dá)到60.0%;索氏提取在85℃時(shí)提取6h,物料與溶劑比為1:7,提油率達(dá)到59.2%;超聲提取在常溫超聲90min,物料與溶劑比為1:5,提油率達(dá)到59.1%;微波提取在50℃時(shí)反應(yīng)15min,物料與溶劑比為1:5,提油率達(dá)到56.5%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明超聲提取與微波提取文冠果種仁油具有溶劑用量少、時(shí)間短、提取率高、成本低等優(yōu)點(diǎn),為工業(yè)化提取文冠果種仁油提供了科學(xué)參考。 3、文冠果種仁油經(jīng)GC-MS分析,其中不飽和脂肪酸相對(duì)含量為94.36%,主要成分有亞油酸(43.89%)和十八-13-烯酸(31.03%),它的化學(xué)組成滿足燃料替代品的條件,為文冠果種仁油轉(zhuǎn)化生物柴油提供了前提條件。 4、確定了以KOH為催化劑,文冠果種仁油與甲醇反應(yīng)制備生物柴油的工藝。 通過機(jī)械攪拌和微波酯轉(zhuǎn)化兩種方法,分別從醇油比、催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間四個(gè)水平來考察文冠果種仁油的轉(zhuǎn)化率。分別得出文冠果種仁油酯交換反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件: 機(jī)械攪拌酯轉(zhuǎn)化:反應(yīng)溫度為65℃,醇油比為1:6,催化劑用量為1%wt,反應(yīng)時(shí)間為40min,反應(yīng)得率為96%左右; 微波酯轉(zhuǎn)化:反應(yīng)溫度為60℃,醇油摩爾比為1:6,催化劑用量為1%wt,反應(yīng)時(shí)間為5min,反應(yīng)得率為94%左右。 由上述的兩種結(jié)果可知,微波酯轉(zhuǎn)化效果在反應(yīng)溫度、催化劑用量和醇油比用量與機(jī)械攪拌酯轉(zhuǎn)化相當(dāng),但達(dá)到平衡的時(shí)間卻大大地降低,生產(chǎn)成本降低。 5、微波輻射堿催化文冠果種仁油制備的生物柴油,經(jīng)黑龍江省質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院檢測(cè),各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了美國(guó)的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)ASTM D6751和德國(guó)的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)DIN V5166,且硫含量極低使尾氣SOx排放大大下降。 本研究對(duì)我國(guó)解決能源短缺問題具有重要的理論和實(shí)際意義,為實(shí)現(xiàn)文冠果種仁油轉(zhuǎn)化為生物柴油產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供了科學(xué)依據(jù)和技術(shù)參考。
【關(guān)鍵詞】:文冠果 生物 柴油 酯交換反應(yīng) 超聲 微波
【學(xué)位授予單位】:東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:TE667
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-24
- 1.1 生物柴油的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
- 1.1.1 國(guó)外生物柴油研究現(xiàn)狀10-13
- 1.1.2 我國(guó)生物柴油研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2 文冠果研究應(yīng)用狀況15-16
- 1.3 生物柴油的制備方法16-22
- 1.3.1 直接混合法17
- 1.3.2 微乳化法17
- 1.3.3 高溫?zé)崃呀夥?/span>17-18
- 1.3.4 酯交換法18-21
- 1.3.5 超臨界醇法21-22
- 1.4 立題背景和意義22-24
- 2 文冠果種仁油制備生物柴油分析方法的建立24-29
- 2.1 實(shí)驗(yàn)部分24-25
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑24-25
- 2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制25
- 2.2 結(jié)果與討論25-28
- 2.2.1 色譜條件的優(yōu)化25-26
- 2.2.2 方法學(xué)的確認(rèn)26-28
- 2.3 本章小結(jié)28-29
- 3 文冠果種仁油提取方法的選擇29-41
- 3.1 實(shí)驗(yàn)部分29-31
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑29
- 3.1.2 文冠果種仁油提取方法篩選29-30
- 3.1.3 脂肪酸含量的測(cè)定30-31
- 3.2 結(jié)果與討論31-40
- 3.2.1 不同方法提油率的比較31-38
- 3.2.2 文冠果種仁油脂肪酸含量的測(cè)定38-40
- 3.3 本章小結(jié)40-41
- 4 文冠果種仁油制備生物柴油工藝條件的優(yōu)化41-49
- 4.1 實(shí)驗(yàn)部分41-43
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑41-42
- 4.1.2 生物柴油生產(chǎn)工藝42
- 4.1.3 生物柴油的精制42
- 4.1.4 生物柴油副產(chǎn)物-甘油的純化42-43
- 4.2 結(jié)果與討論43-47
- 4.2.1 機(jī)械攪拌酯轉(zhuǎn)化43-45
- 4.2.2 微波輻射酯轉(zhuǎn)化45-47
- 4.2.3 生物柴油的主要質(zhì)量指標(biāo)47
- 4.3 本章小結(jié)47-49
- 結(jié)論49-51
- 參考文獻(xiàn)51-55
- 附錄55-59
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-60
- 致謝60-61
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:文冠果種仁油制備生物柴油工藝,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):256836
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