本文關(guān)鍵詞：固體酸堿催化劑催化合成生物柴油工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物柴油作為綠色能源之一，正成為新型能源開發(fā)的熱點。傳統(tǒng)的生物柴油制備多采用均相催化劑，但該方法后期處理復(fù)雜。固體酸堿催化劑催化合成生物柴油時，易與產(chǎn)物分離和且對環(huán)境污染較少，很好克服了均相催化劑的不足，所以人們開始尋找制備成本低、催化效率高、重復(fù)利用好的固體催化劑。固體催化劑CaO/Al_2O_3和Li_2O/CaO，與反應(yīng)產(chǎn)物易分離且催化效率高，值得做深入的研究。本文系統(tǒng)研究了固體催化劑CaO/Al_2O_3和Li_2O/CaO的制備與生物柴油制備的工藝條件，主要內(nèi)容包括： 采用浸漬法制備了固體酸催化劑CaO/Al_2O_3。系統(tǒng)研究了負載量、焙燒溫度、焙燒時間等因素對催化劑活性的影響，得到制備催化劑適宜的工藝條件為：CaO負載量25%，焙燒溫度700℃，焙燒時間5h。在此基礎(chǔ)上，以菜籽油為原料，利用CaO/Al_2O_3催化制備生物柴油，得到合成生物柴油最佳工藝條件為：催化劑用量6%，醇油摩爾比12:1，反應(yīng)溫度65℃，反應(yīng)時間5h，轉(zhuǎn)化率達到91.5%。 采用浸漬法制備了固體堿催化劑Li_2O/CaO。研究了負載量、焙燒溫度、焙燒時間等因素對催化劑活性的影響，得到制備催化劑適宜的工藝條件為：負載量5%，焙燒溫度600℃，焙燒時間5h。在此基礎(chǔ)上，以菜籽油為原料，利用Li_2O/CaO催化制備生物柴油，得到合成生物柴油最佳工藝條件為：催化劑用量4%，醇油摩爾比10:1，反應(yīng)溫度65℃，反應(yīng)時間80min，，轉(zhuǎn)化率為93.5%。 系統(tǒng)研究了NaOH催化酯交換制備生物柴油的反應(yīng)動力學(xué)，結(jié)果表明，酯交換反應(yīng)基本遵循2級反應(yīng)，338K下反應(yīng)的速率方程為：-r_A=0.7034C_0~(2.0249);研究了Li_2O/CaO催化酯交換制備生物柴油的反應(yīng)動力學(xué)，結(jié)果表明，菜籽油酯交換反應(yīng)基本遵循1.4級反應(yīng)，338K328K下反應(yīng)的速率方程分別為：-r_A=0.0981C_0~(1.46915)，-r_A=0.0677C_0~(1.35078)，反應(yīng)活化能Ea=34.19KJ/moL。
【關(guān)鍵詞】：固體催化劑 生物柴油 酯交換反應(yīng) 反應(yīng)動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TQ426;TE667
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 第一章 前言8-18
• 1.1 生物柴油8
• 1.2 國內(nèi)外生物柴油發(fā)展現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 歐盟國家9
• 1.2.2 美國9
• 1.2.3 其他國家9-10
• 1.2.4 中國10-11
• 1.3 生物柴油的制備方法11-15
• 1.3.1 均相酸堿催化酯交換法12
• 1.3.2 固體催化酯交換法12-14
• 1.3.3 酶催化法14-15
• 1.3.4 超臨界甲醇法15
• 1.4 酯交換反應(yīng)動力學(xué)研究15-16
• 1.5 研究背景及意義16
• 1.6 主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 CaO/Al_2O_3催化制備生物柴油工藝18-29
• 2.1 材料與儀器18-19
• 2.1.1 實驗試劑18
• 2.1.2 主要儀器18-19
• 2.2 固體催化劑 CaO/Al_2O_3制備19
• 2.2.1 催化劑的制備方法19
• 2.2.2 催化劑的表征19
• 2.3 生物柴油的制備19-21
• 2.3.1 生物柴油的制備方法19-20
• 2.3.2 生物柴油的測定20
• 2.3.3 實驗設(shè)計20-21
• 2.4 結(jié)果與討論21-28
• 2.4.1 催化劑制備工藝21-24
• 2.4.2 生物柴油的合成工藝24-26
• 2.4.3 催化劑的重復(fù)使用26-27
• 2.4.4 不同負載型 CaO 催化劑的比較27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 Li_2O/CaO 催化制備生物柴油工藝研究29-39
• 3.1 材料與儀器29-30
• 3.1.1 試劑29
• 3.1.2 主要儀器29-30
• 3.2 固體催化劑 Li_2O/CaO 的制備30
• 3.2.1 催化劑的制備方法30
• 3.2.2 催化劑的表征30
• 3.3 生物柴油的制備30-31
• 3.3.1 生物柴油的制備過程30
• 3.3.2 生物柴油的測定30
• 3.3.3 實驗設(shè)計30-31
• 3.4 結(jié)果與討論31-38
• 3.4.1 催化劑的制備工藝31-35
• 3.4.2 生物柴油的合成工藝35-38
• 3.4.3 催化劑的重復(fù)使用38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 菜籽油酯交換反應(yīng)動力學(xué)研究39-48
• 4.1 試劑與儀器39-40
• 4.1.1 實驗試劑39
• 4.1.2 實驗儀器39-40
• 4.2 實驗部分40-41
• 4.2.1 樣品的制備40
• 4.2.2 分析方法40-41
• 4.2.3 酯交換轉(zhuǎn)化率測定41
• 4.3 結(jié)果與討論41-47
• 4.3.1 動力學(xué)模型41-43
• 4.3.2 動力學(xué)參數(shù)的確定43-46
• 4.3.3 動力學(xué)參數(shù)的比較46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 結(jié)論與展望48-50
• 5.1 結(jié)論48-49
• 5.2 展望49-50
• 參考文獻50-54
• 附錄 碩士期間主要成果54-55
• 致謝55

【引證文獻】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李小立;生物柴油項目碳減排計算方法學(xué)應(yīng)用研究[D];河北工程大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：固體酸堿催化劑催化合成生物柴油工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：388504