1、生物柴油技术
生物柴油的生产方法主要是采用强碱如KOH催化的酯交换反应,虽然该方法技术比较成熟,但还存在反应会产生皂化而导致分离困难、需水洗等缺点。新的超临界酯交换可克服上述方法的缺点,但需要较高的温度和压力。
针对上述存在的问题,我们提出了在近临界酯交换过程中加入少量易分离的有机胺催化剂来生产生物柴油的新思路。这样,既可避免超临界状态下的高温和高压,又能达到较高产率和简单分离催化剂。为此,我们对大量有机碱催化的三乙酸甘油酯与甲醇的酯交换模拟体系进行了详细的研究,发现三乙醇胺、异丙胺、叔丁胺和三乙胺对该模拟体系具有较好的活性。本文在上述工作的基础上,以商业菜籽油和大豆油为原料,详细考察近临界条件下上述四种催化剂对真实体...........
2、天然油脂制生物柴油技术
针对油脂具有相当数量双键结构的特点,将部分双键合成工业产品,剩余部分作为生物柴油,使其具有在油脂生产生物柴油的同时,生产出化工产品,以提高生物柴油的综合经济效益,以此来弥补生物柴油价格不高的缺点。本论文研究的主要内容与结果归纳如下:
1、用索氏抽提法从菜子中得到菜籽油。在90℃,抽提120min 的情况下,菜籽油的得率达到38%。 2.
通过菜籽油甲酯化催化剂的选择研究表明,与酸比较,碱是最有效的催化剂,尤以KOH
为最佳。讨论了醇油摩尔比、催化剂用量、温度、反应时间对菜籽油酯交换反应得率的影响。利用正交实验,找出了菜籽油酯交换的最佳工艺条件,其最佳条件为:醇/油摩尔比为6:1,催化剂加入量1%(质量),温度60℃,反应时间90
分钟。在最佳......
3、有机碱催化制生物柴油研究
在反应原料中添加少量相对廉价、易分离的有机碱为催化剂,然后在甲醇近临界状态下进行反应,这样既可以降低反应的高温和高压,又可大大简化产品与催化剂的分离。
由于油脂成分比较复杂而导致分析困难,为简化起见,本文以三乙酸甘油酯与甲醇酯交换反应为模拟反应,探索新的酯交换反应方法,为以真实油脂制备生物柴油提供基础数据和反应规律.........
4、循环气相酯化、酯交换、水蒸汽蒸馏法制生物柴油
设计了“循环气相酯化—酯交换—水蒸汽蒸馏”制备生物柴油和回收副产物的工艺及实验装置。采用该技术工艺和装置研究了7种不同的原料油(餐饮业废油、小桐子油、菜籽油、大豆油、亚麻油、花生油和棕榈油)生产生物柴油的最佳工艺参数,获得的主要工艺参数为:
① 循环气相酯化工艺参数: 温度:酯化反应器为95～105℃;甲醇蒸气发生器为60～70~C; 甲醇精馏回流比:2.0～2.5;
甲醇蒸气通入量:100g原料油6L/min左右; 酸性催化剂硫酸用量:占原料油......
5、生物柴油的非均相催化剂研究
制备了系列负载型CaO 固体碱催化剂,考察了钙源、载体、制备方法对催化活性的影响,发现以Ca(Ac)2为钙源,以MgO
为载体,采用浸渍法制备的催化剂活性较好。在浸渍法制备催化剂的过程中,最好的制备条件为:以22.6%的Ca(Ac)2溶液浸渍一次,
80℃下干燥10 小时,
700℃条件下煅烧。所制备的催化剂在甲醇中溶解很少,基本不流失。固体碱催化剂在空气中放置会吸收水份和CO2而中毒,使用前需要在N2气氛下煅烧来活化催化剂。采用XRD、TG-DTG、CO2-TPD
对所制备的催化剂进行了表征,XRD 结果表明在空气中放置后的催化剂的主要成份是Ca(OH)2和Mg(OH)2。TG
表明催化剂在900℃以下有三个失重峰。CO2-TPD 表明CO2在CaO 表面只有一种吸附形式,而在MgO
表面有多种吸附.......
6、酯交换制备生物柴油
用正交实验的方法进行在KOH催化剂作用下大豆油与甲醇反应生成脂肪酸甲酯的优化实验。用大豆油为主原料,考察酯交换反应条件如醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间大豆油转化率和甲酯得率的影响。得出大豆油酯交换反应的最佳反应条件为:反应温度45℃,醇油摩尔比为6:1,催化剂用量为1.1%,反应时间为60min。
油脂的甲醇酯交换反应是一种制备生物柴油的有效方法。本文针对油脂/甲醇得不相容特点设计了一套小型超声强化反应装置并用于.............
7、生物柴油的实用性
论述了工业上生产生物柴油的成本及经济效益分析,生物柴油作为一种无毒,可生物降解和可再生的发动机代用燃料,有着其广泛的应用前景。对生物柴油的制取和在发动机上燃烧与排放情况进行了研究。主要探索了二方面问题:一是找到一种将植物油转化成生物柴油的方法和最佳的实验条件以生产出高质量的生物柴油,二是比较在柴油机上燃烧不同比例的生物柴油和普通柴油的混合燃料及普通柴油,比较柴油机的油耗、动力性能和排放情况。
其中,文章中重点讲述了利用植物油和甲醇在催化剂NaOH的作用下进行酯交换反应制取生物柴油的基本原理和操作方法.............
8、餐饮废油制取生物柴油
主要讨论了如何将废油转化为可以替代
2#柴油并应用于柴油发动机中的技术路线,通过气相色谱(GC)分析其中的转化率,通过正交实验得到碱催化进行酯交换实验的最优条件,而且对酯交换反应进行了初步的动力学分析.
通过对生成的生物柴油作了石油标准检测,对其燃烧特性作了初步的研究. 实验结果证实了用生物柴油替代 2#号柴油的可行性。 通过
Grunberg-Nissan 公式,研究了生物柴油粘度与转化率的关系,得出了靠粘度评价转化率...
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9、微生物脂肪酶及其催化合成生物柴油
对脂肪酶和脂肪酶产生菌进行了筛选和诱变,对脂肪酶进行了固定化,并分别对化学法和脂肪酶法合成生物柴油的工艺进行了研究。结论如下:
1)从不同地点含油土壤中分离筛选到40余株脂肪酶活性较高的产生菌,包括细菌十余株,霉菌十余株,酵母几株。对其中一株酶活较高的霉菌X-28进行了紫外线诱变,然后用制霉菌素筛选耐药性突变株,得到了突变株X-281。经过诱变,使其酶活提高了229%,并且有良好的产酶活力稳定性。
2)对突变株X-281的产酶条件和酶学性质进行了研究表明突变株X-281产生的脂肪酶是一种碱性酶,并且在碱性pH范围内,酶相当稳定;具有一定的耐热性。
3)采用廉价的硅藻土作为载体对脂肪酶进行了酶的固定化研究,确定了最优固定化条件:在pH7.6的巴比妥钠-盐酸缓冲液中,固定化载体与游离脂肪酶的质量比为8:1的条件下,于30℃-35℃振荡反应50min...............70页
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