循環(huán)氣相酯化—酯交換—水蒸汽蒸餾法制備生物柴油的研究
發(fā)布時間:2017-04-02 05:04
本文關(guān)鍵詞:循環(huán)氣相酯化—酯交換—水蒸汽蒸餾法制備生物柴油的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:生物柴油具有環(huán)保、可再生和可替代現(xiàn)有石化柴油的特點,引起了世界許多國家的高度重視,成為最受歡迎的石化柴油替代品。 已有生物柴油的生產(chǎn)方法中,酯交換法是目前工業(yè)生產(chǎn)生物柴油的主要方法,F(xiàn)行的酯交換工藝主要通過兩次酯交換反應(yīng)來提高原料的轉(zhuǎn)化率,并用大量的水進行洗滌來提高生物柴油的純度。另外,還要求原料無水和酸值必須小于1.0。此類工藝方法操作煩瑣,能耗較大,易造成二次環(huán)境污染和副產(chǎn)物損失,成本較高。針對這些問題,在總結(jié)國內(nèi)外文獻基礎(chǔ)上,設(shè)計了“循環(huán)氣相酯化—酯交換—水蒸汽蒸餾”制備生物柴油和回收副產(chǎn)物的工藝及實驗裝置。采用該技術(shù)工藝和裝置研究了7種不同的原料油(餐飲業(yè)廢油、小桐子油、菜籽油、大豆油、亞麻油、花生油和棕櫚油)生產(chǎn)生物柴油的最佳工藝參數(shù),獲得的主要工藝參數(shù)為: ① 循環(huán)氣相酯化工藝參數(shù): 溫度:酯化反應(yīng)器為95~105℃;甲醇蒸氣發(fā)生器為60~70~C; 甲醇精餾回流比:2.0~2.5; 甲醇蒸氣通入量:100g原料油6L/min左右; 酸性催化劑硫酸用量:占原料油重量的0.2%~1.0%,硫酸先配制成2%的甲醇溶液; 反應(yīng)時間:30~120min。 ② 酯交換工藝參數(shù): 反應(yīng)溫度:60~80℃; 酯交換次數(shù):1次; 反應(yīng)時間:60~120min; 甲醇用量:為原料油中脂肪酸甘油酯重量的20~25%; 堿性催化劑用量為原料油重量的0.4~1.5%。 ③ 生物柴油精制工藝參數(shù) 溫度:生物柴油蒸餾釜液相為180~280℃,氣相為120~220℃,水蒸汽發(fā)生器為95~105℃; 水蒸汽通入量:100g原料油5L/min左右。 該工藝主要創(chuàng)新點有四點:① 甲醇先氣化再進入酯化反應(yīng)器,提高了酯化反應(yīng)效率;② 在酯化反應(yīng)中增加甲醇氣體的循環(huán),有效回收酯化反應(yīng)過剩的甲醇氣,提高了甲醇利用率,幾乎沒有甲醇的浪費;③ 工藝對進行酯交換反應(yīng)的原料酸值要求可放寬到5.0;④ 副產(chǎn)物甘油和硫酸鉀的回收與酯化工藝有機結(jié)合,完成了生物柴油的精制與副產(chǎn)物的回收,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。 在工藝研究的基礎(chǔ)上,進一步深入研究了7種生物柴油的熱值、粘度、揮發(fā)性、著火點等燃料油性能,柴油機運行試驗表明,柴油機不需作任何改動就可直接使用研究所得到的生物柴油。 經(jīng)充分了解和綜合分析我國油脂原料狀況,認為我國尚不具備大規(guī)模推廣生物柴油生產(chǎn)的條件,主要原因在于我國的油脂以食用油為主,而每年的食用油還存在600萬t左右的缺口,不具備經(jīng)濟可行性。為此,提出了我國生物柴油產(chǎn)業(yè)可分三個階段發(fā)展的設(shè)想和6條合理化建議。
【關(guān)鍵詞】:生物柴油 循環(huán)氣相酯化 酯交換 水蒸汽蒸餾 生物柴油發(fā)展建議
【學(xué)位授予單位】:云南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2005
【分類號】:TE665
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 1 緒論8-19
- 1.1 引言8
- 1.2 發(fā)展生物柴油的意義8-11
- 1.2.1 生物柴油的性質(zhì)8-10
- 1.2.2 發(fā)展生物柴油的意義10-11
- 1.3 生物柴油的研究現(xiàn)狀11-18
- 1.3.1 生物柴油的制備方法11-14
- 1.3.2 生物柴油的研究現(xiàn)狀14-18
- 1.4 本研究的意義和主要內(nèi)容18-19
- 2 工藝路線的設(shè)計19-23
- 2.1 制備生物柴油的技術(shù)路線20-22
- 2.1.1 循環(huán)氣相酯化工藝20-21
- 2.1.2 酯交換工藝21-22
- 2.1.3 生物柴油精餾工藝22
- 2.2 生物柴油制備的副產(chǎn)物回收技術(shù)路線22
- 2.3 本研究工藝的創(chuàng)新點22-23
- 3 不同品種的油脂原料制備生物柴油的研究23-49
- 3.1 餐飲業(yè)廢油制備生物柴油的實驗研究23-31
- 3.1.1 材料與方法23-28
- 3.1.2 結(jié)果與討論28-31
- 3.1.3 小結(jié)31
- 3.2 小桐子油制備生物柴油的實驗研究31-35
- 3.2.1 材料和方法31-32
- 3.2.2 結(jié)果和討論32-35
- 3.2.3 小結(jié)35
- 3.3 菜籽油制備生物柴油的實驗研究35-38
- 3.3.1 材料與方法36
- 3.3.2 結(jié)果和討論36-38
- 3.3.3 小結(jié)38
- 3.4 大豆油制備生物柴油的實驗研究38-41
- 3.4.1 材料與方法38-39
- 3.4.2 結(jié)果和討論39-41
- 3.4.3 小結(jié)41
- 3.5 亞麻油制備生物柴油的實驗研究41-44
- 3.5.1 材料與方法41-42
- 3.5.2 結(jié)果和討論42-44
- 3.5.3 小結(jié)44
- 3.6 花生油制備生物柴油的實驗研究44-46
- 3.6.1 材料與方法44
- 3.6.2 結(jié)果和討論44-46
- 3.6.3 小結(jié)46
- 3.7 棕櫚油制備生物柴油的實驗研究46-49
- 3.7.1 材料與方法46-47
- 3.7.2 結(jié)果和討論47-49
- 3.7.3 小結(jié)49
- 3.8 結(jié)論49
- 3.8.1 循環(huán)氣相酯化工藝參數(shù)49
- 3.8.2 酯交換工藝參數(shù)49
- 3.8.3 生物柴油精制工藝參數(shù)49
- 4 生物柴油的柴油機運行49-52
- 4.1 試驗材料50-51
- 4.1.1 試驗裝置及主要技術(shù)參數(shù)50
- 4.1.2 試驗用油50-51
- 4.2 試驗過程51
- 4.3 試驗結(jié)果與分析51-52
- 4.3.1 耗油量測定結(jié)果及分析51
- 4.3.2 發(fā)電量測定結(jié)果及分析51-52
- 4.4 討論52
- 5 原料資源前景52-54
- 5.1 食用油資源狀況52-53
- 5.2 野生油料資源狀況53-54
- 5.3 餐飲等行業(yè)廢油資源狀況54
- 5.4 結(jié)論54
- 6 展望與建議54-56
- 6.1 展望54-55
- 6.2 建議55-56
- 參考文獻56-59
- 致謝59-60
- 附錄60
- 研究生期間論文發(fā)表情況60
- 發(fā)明專利60
- 參加完成及在研課題60
- 獲獎情況60
【相似文獻】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 蘇有勇;循環(huán)氣相酯化—酯交換—水蒸汽蒸餾法制備生物柴油的研究[D];云南師范大學(xué);2005年
本文關(guān)鍵詞:循環(huán)氣相酯化—酯交換—水蒸汽蒸餾法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:281896
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