【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源與環(huán)境成為日益關(guān)注的問題,人們致力于開發(fā)新能源以及現(xiàn)有礦物油資源有效利用。本文以餐廚廢棄油脂為原料,利用Ca Fe Al/LDO催化制備的生物柴油,具有原料成本低、催化劑效率高、產(chǎn)品潔凈度高的特點(diǎn);與常規(guī)吸附劑比較,LDO應(yīng)用于廢礦物油再生,能有效去除廢油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及發(fā)色大分子基團(tuán),達(dá)到脫色再生目的。1、在制備生物柴油實(shí)驗(yàn)中,針對(duì)餐廚廢棄油脂酸值高、水分大的特點(diǎn),反應(yīng)前將其除水降酸值預(yù)處理,使其更有效地與甲醇結(jié)合進(jìn)行酯交換;針對(duì)固體堿催化劑活性組分易流失、使用壽命短的缺點(diǎn),通過比較催化效率高的Ca Al/LDO以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好的Ca Fe/LDO的催化特性,制備得到高效、穩(wěn)定的固體堿催化劑Ca Fe Al/LDO,并推測其催化機(jī)理;同時(shí)對(duì)本酯交換反應(yīng)體系,建立Ca Fe Al/LDO催化生物柴油的動(dòng)力學(xué)模型。具體結(jié)果如下:利用XRD、SEM及ICP等技術(shù)對(duì)Ca Al/LDO、Ca Fe/LDO及Ca Fe Al/LDO固體堿催化劑進(jìn)行表征,結(jié)果說明Ca Fe Al/LDO實(shí)現(xiàn)將Ca、Fe、Al的氧化物有效結(jié)合,驗(yàn)證了其高效穩(wěn)定特性;通過正交實(shí)驗(yàn)以及最優(yōu)條件實(shí)驗(yàn)得到Ca Fe Al/LDO催化制備生物柴油的最佳反應(yīng)條件為:催化劑投加量6.0wt%,溫度60oC,醇油比12:1,攪拌速率270rpm,反應(yīng)時(shí)間60min,產(chǎn)品產(chǎn)率達(dá)93%;Ca Fe Al/LDO重復(fù)利用8次,其轉(zhuǎn)化效率高于Ca Al/LDO催化劑;通過建立反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型ln(dy/dt)=lnk+αln[co(1-y)],Ca Fe Al/LDO酯交換反應(yīng)符合1.2級(jí)動(dòng)力學(xué),反應(yīng)活化能為E=26.79KJ·mol-1·K-1,頻率因子為2.6×104mol·L-1·min-1。2、在廢礦物油脫色實(shí)驗(yàn)中,針對(duì)廢礦物油成分復(fù)雜、氧化物繁多、添加劑種類不定的特點(diǎn),對(duì)其先沉降后酸洗再吸附脫色技術(shù)處理;針對(duì)廢礦物油脫色效果,對(duì)比常用吸附劑在直接使用和有機(jī)溶劑萃取條件下的脫色效果;針對(duì)廢礦物油脫色難的特性,提出利用新型吸附劑LDO進(jìn)行脫色,探究其吸附類型并嘗試建立吸附動(dòng)力學(xué)模型;針對(duì)廢礦物油自身物質(zhì)變化,利用GC-MS分析脫色前后成分的變化,從微觀及宏觀說明廢油脫色再生的機(jī)理。具體結(jié)果如下:常用吸附劑直接使用或先溶劑萃取再吸附脫色效率較低,如:白土最大吸附脫色率38%,LDO吸附脫色率平均為90%;利用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)廢礦物油脫色條件探究,Ca Al/LDO脫色最優(yōu)條件為:反應(yīng)溫度50oC、反應(yīng)時(shí)間20min、投加量6%、煅燒溫度750oC,且最大影響因素為煅燒溫度;Mg Al/LDO脫色最優(yōu)條件為:反應(yīng)溫度60oC、反應(yīng)時(shí)間20min、投加量5%、煅燒溫度750oC,且最大影響因素為反應(yīng)溫度;Ca Fe/LDO只有33%脫色率;Ca Fe Al/LDO脫色最優(yōu)條件為:反應(yīng)溫度60oC、反應(yīng)時(shí)間30min、吸附劑投加量5%、煅燒溫度為750oC,且最大影響因素為反應(yīng)溫度。Ca Al/LDO、Mg Al/LDO以及Ca Fe Al/LDO等溫吸附曲線模擬及吸附動(dòng)力學(xué)探究,LDO對(duì)廢油脫色符合Langmuir吸附模型,吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型ln(C/C0)= kt;對(duì)比不同LDO脫色特點(diǎn),Ca Al/LDO主要是催化和部分吸附脫色作用,Mg Al/LDO主要是吸附作用,而Ca Fe Al/LDO同時(shí)具有吸附和催化效果,達(dá)最佳脫色效率;對(duì)廢油脫色前后成分測試,結(jié)果表明脫色后油品成分無明顯變化,且各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到再生油標(biāo)準(zhǔn)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE667

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2209831