本文關(guān)鍵詞：利用微生物油脂原位制備生物柴油和多元醇酯類潤滑油，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于微生物油脂含量高,生長迅速以及自然環(huán)保等優(yōu)點,在過去幾十年作為最具有發(fā)展前景的生物柴油原料,被廣泛深入的研究。然而在產(chǎn)油微生物的放大培養(yǎng)、采收、干燥以及油脂提取和轉(zhuǎn)化等方面仍存在一些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的問題。這些問題成為制約微生物能源發(fā)展的主要障礙。本文的研究重點是關(guān)于微生物油脂的分析和轉(zhuǎn)化。首先,本文采用三種提取方法(超聲破碎提取法、索氏提取法和溶劑浸提法)對三種微生物(自養(yǎng)小球藻、異養(yǎng)小球藻和粘紅酵母)生物質(zhì)進(jìn)行油脂提取,討論提取方法對油脂含量和油脂組成的影響。提取得到的自養(yǎng)小球藻、異養(yǎng)小球藻和粘紅酵母的最高油脂含量分別為23.25%、24.39%和29.02%。脂質(zhì)分析顯示藻類油脂中含量較多的脂肪酸為棕櫚酸、亞油酸和α-亞麻酸；而棕櫚酸和油酸則為酵母油脂中含量較多的脂肪酸。所有提取方法提取的藻類油脂中都具有較高的糖脂和磷脂；而酵母油脂中只有糖脂含量較高。然后為了減少油脂提取過程造成的能耗和提高微藻生物柴油的轉(zhuǎn)化產(chǎn)量,本文提出了一種以75%乙醇和共溶劑為基礎(chǔ)的原位(直接)酯交換過程。研究結(jié)果表明,小球藻(chlorella spp.)生物質(zhì)原位酯交換過程需要添加共溶劑(正己烷的效果最佳)。在正己烷與75%乙醇體積比為1：2,混合溶劑用量為6.0 mL,反應(yīng)溫度為90℃,反應(yīng)時間為2.0 h以及催化劑用量為0.6 mL的最佳反應(yīng)條件下,微藻生物質(zhì)原位酯交換能得到的轉(zhuǎn)化產(chǎn)量高達(dá)90.02±0.55 wt.%。用Box-Behnken Design響應(yīng)面法設(shè)計實驗和分析主要反應(yīng)參數(shù)對轉(zhuǎn)化產(chǎn)量的影響,最終原位酯交換反應(yīng)過程可以得到高達(dá)90.24±0.65 wt.%的轉(zhuǎn)化產(chǎn)量。本文最后一部分工作是以油酸乙酯和棕櫚酸乙酯組成的混合油脂為原料,以氨基鋰為催化劑,催化與三羥甲基丙烷(TMP)進(jìn)行酯交換反應(yīng)。在此酯交換反應(yīng)模型下優(yōu)化反應(yīng)條件以得到最大的三羥甲基丙烷脂肪酸三酯(TFATE)產(chǎn)量。在催化劑用量為1.0%,反應(yīng)時間150 min,反應(yīng)溫度130℃,TMP與FAEE的摩爾比為1：4的最佳反應(yīng)條件下,由混合脂肪酸乙酯(FAEE)制備生物潤滑油,TFATE的含量可以達(dá)到84.13±2.31%。在同樣的反應(yīng)條件下,由粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)生物柴油制備生物潤滑油,TFATE的含量可以達(dá)到78.13±5.50%。
【關(guān)鍵詞】：微生物油脂 生物柴油 原位酯交換 三羥甲基丙烷脂肪酸三酯 生物潤滑油
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE667;TE666
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-17
• 第一章 緒論17-29
• 1.1 前言17
• 1.2 產(chǎn)油微生物17-21
• 1.2.1 產(chǎn)油微生物簡介17
• 1.2.2 產(chǎn)油微藻17-19
• 1.2.3 產(chǎn)油酵母19
• 1.2.4 微生物油脂組成19-20
• 1.2.5 微生物油脂提取20-21
• 1.3 利用微生物油脂制備生物柴油21-24
• 1.3.1 生物柴油簡介21
• 1.3.2 傳統(tǒng)的生物柴油生產(chǎn)工藝21-22
• 1.3.3 新型的生物柴油生產(chǎn)工藝22-24
• 1.4 多元醇酯類生物潤滑油24-27
• 1.4.1 生物潤滑油簡介24-25
• 1.4.2 多元醇酯類生物潤滑油研究進(jìn)展25-27
• 1.5 本課題的選題依據(jù)及研究內(nèi)容27-29
• 1.5.1 選題依據(jù)及創(chuàng)新點27
• 1.5.2 主要研究內(nèi)容27-29
• 第二章 實驗材料與方法29-35
• 2.1 實驗中涉及的微生物原料29
• 2.1.1 產(chǎn)油微藻原料29
• 2.1.2 產(chǎn)油酵母原料29
• 2.2 實驗中涉及的試劑和儀器29-31
• 2.2.1 主要試劑29-30
• 2.2.2 主要儀器30-31
• 2.3 實驗中涉及的方法31-35
• 2.3.1 粘紅酵母培養(yǎng)方法31-32
• 2.3.2 生物柴油分析方法32-33
• 2.3.3 生物潤滑油分析方法33-35
• 第三章 微生物油脂的分析與檢測35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 實驗方法35-37
• 3.2.1 微生物總脂含量的測定方法35
• 3.2.2 微生物總脂的提取方法35-36
• 3.2.3 固相萃取分離微生物油脂36-37
• 3.2.4 氣相與質(zhì)譜聯(lián)用分析微生物油脂脂肪酸組成37
• 3.2.5 液相與質(zhì)譜聯(lián)用分析微藻油脂成分37
• 3.3 微生物油脂分析結(jié)果37-43
• 3.3.1 微生物總脂含量37-38
• 3.3.2 微生物油脂組成38-41
• 3.3.3 微生物油脂脂肪酸組成41-43
• 3.3.4 微藻油脂具體成分分析43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 原位酯交換法制備微藻生物柴油45-65
• 4.1 引言45
• 4.2 實驗方法45-46
• 4.2.1 最大脂肪酸乙酯產(chǎn)量確定方法45
• 4.2.2 原位酯交換方法45
• 4.2.3 FAEE轉(zhuǎn)化產(chǎn)量45-46
• 4.2.4 響應(yīng)面實驗設(shè)計和統(tǒng)計分析46
• 4.3 單因素實驗優(yōu)化46-52
• 4.3.1 共溶劑對反應(yīng)的影響46-48
• 4.3.2 正己烷與75%乙醇體積比對反應(yīng)的影響48-49
• 4.3.3 混合溶劑用量對反應(yīng)的影響49-50
• 4.3.4 溫度對反應(yīng)的影響50
• 4.3.5 時間對反應(yīng)的影響50-51
• 4.3.6 催化劑用量對反應(yīng)的影響51-52
• 4.4 響應(yīng)面優(yōu)化52-60
• 4.4.1 Plackett-Burman實驗設(shè)計52-54
• 4.4.2 最陡爬坡實驗54
• 4.4.3 Box-Behnken實驗54-60
• 4.5 不同原料的原位酯交換60-61
• 4.6 提取-酯交換兩步法61-63
• 4.7 本章小結(jié)63-65
• 第五章 多元醇酯類生物潤滑油的制備65-75
• 5.1 引言65
• 5.2 實驗方法65-66
• 5.2.1 制備微生物脂肪酸乙酯的方法65
• 5.2.2 制備生物潤滑油的方法65-66
• 5.2.3 FAME轉(zhuǎn)化率和TFATE質(zhì)量分?jǐn)?shù)66
• 5.3 結(jié)果與討論66-73
• 5.3.1 不同反應(yīng)條件下的酯交換66-67
• 5.3.2 催化劑種類對反應(yīng)的影響67-68
• 5.3.3 催化劑用量的影響68-69
• 5.3.4 反應(yīng)時間的影響69-70
• 5.3.5 反應(yīng)溫度的影響70-71
• 5.3.6 醇酯摩爾比的影響71-72
• 5.3.7 TMP與粘紅酵母FAEE的酯交換反應(yīng)72-73
• 5.4 本章小結(jié)73-75
• 第六章 結(jié)論與展望75-77
• 6.1 結(jié)論75-76
• 6.2 問題與展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 致謝83-85
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85-87
• 作者和導(dǎo)師簡介87-88
• 附件88-89

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 許斌;李虹;李麗;武彪;張珍真;呂史維;朱惠蓮;;廣州市不同食品量化分級餐飲業(yè)食用油衛(wèi)生管理狀況的調(diào)查[J];實用預(yù)防醫(yī)學(xué);2009年03期

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3 易紹金;鄭義平;;產(chǎn)油微生物的研究及其應(yīng)用[J];中外能源;2006年02期

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  本文關(guān)鍵詞：利用微生物油脂原位制備生物柴油和多元醇酯類潤滑油，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：307972