利用废弃植物油合成生物柴油的研究

摘要

论文以米糠油为代表进行了较为系统的利用废弃植物油制备生物柴油的实验研究，主要包括原料油的预处理方法研究、预酯化最佳实验条件研究、CaO/MgO固体碱催化剂的制备条件及催化酯交换反应的活性研究等内容。 在原料油的预处理实验中分别考察了不同影响因素对原料油的水化脱胶、湿法脱胶、特殊脱胶、脱蜡及脱水效果，并最终确定了各自的最佳条件。米糠油的水化脱胶效果最差，只能脱出原料油中胶质的90％左右的水化磷脂，湿法脱胶则可继续脱出部分的非水化磷脂，脱胶油中的含磷量可降至3mg/kg油左右，特殊脱胶较其它两种脱胶效果都好；米糠油在85℃、0.09MPa真空度的脱水条件下处理20min后含水量可降至0.05％左右。 论文采用正交实验法对预处理后的米糠油进行了预酯化条件的优化实验，得出影响预酯化效果的条件依次是油醇的重量体积比、反应时间、反应温度、搅拌速度，最后是催化剂的加入量。在最佳实验条件下进行的验证实验表明有料油的酸价可以从30mgKOH/g油降至3.75mgKOH/g油，以此为原料用NaOH为催化剂，在醇油摩尔比为6:1、反应温度为75℃、反应时间为2h进行的酯交换反应，所得产品经过减压蒸馏处理后得到的生物柴油样品经GC/MS分析甲酯含量占92％左右，除酸价略高外其它各项主要指标达到或优于国家标准的规定值。 论文还对CaO/MgO固体碱催化剂的最佳制备条件进行了系统的实验研究，并采用XRD和SEM对所合成的固体催化剂进行了表征，结果显示所合成的催化剂粒径在2μm以下。最后，评价所合成固体催化剂的活性用它进行了酯交换反应的实验研究，结果显示该催化剂的催化效果较NaOH等催化剂的催化效果差，这可能与XRD照片显示出的活性组分CaO在空气中变成Ca(OH)<,2>从而降低催化活性有关。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1概述

1.2生物柴油的特点

1.2.1生物柴油的优点

1.2.2生物柴油的缺点

1.3生物柴油国内外发展现状

1.3.1国外生物柴油发展现状

1.3.2我国生物柴油的发展历程

1.4生产生物柴油的原料

1.4.1废弃油脂

1.4.2米糠毛油

1.4.3其它原料

1.5生物柴油制备方法及影响因素

1.5.1原料的预处理

1.5.2生物柴油的制备方法

1.5.3生物柴油制备的影响因素

1.6固体碱催化剂

1.6.1固体碱催化剂简介

1.6.2负载型固体碱

1.6.3非负载型固体碱

1.6.4碱性离子交换树脂

1.6.5其它固体碱形式

1.7本论文的主要研究内容和方法

第2章实验原理及实验方法

2.1实验材料与实验装置

2.1.1实验仪器设备

2.1.2实验材料与药品

2.1.3实验流程及实验装置

2.2米糠毛油的预处理

2.2.1米糠毛油的脱胶处理

2.2.2米糠毛油的脱蜡处理

2.2.3米糠毛油的干燥处理

2.3生物柴油的制备

2.3.1最佳预酯化条件的确定

2.3.2油脂酸价的分析

2.3.3生物柴油的合成及检测

2.4固体碱催化剂(CaO/MgO)制备及应用实验

2.4.1固体碱催化剂的制备

2.4.2固体碱催化效果实验

2.4.3固体碱催化剂的表征

2.5本章小结

第3章生物柴油制备结果与讨论

3.1米糠毛油的预处理结果与讨论

3.1.1米糠毛油的脱胶处理结果

3.1.2米糠毛油的脱蜡处理结果

3.1.3米糠毛油的干燥处理结果

3.2生物柴油制备的结果与讨论

3.2.1预酯化反应的正交实验结果分析

3.2.2生物柴油的合成及检测结果

3.3本章小结

第4章固体碱催化剂的性能及表征

4.1浸渍液浓度对催化剂活性的影响

4.2浸渍时间对催化剂活性的影响

4.3煅烧温度对催化剂活性的影响

4.4浸渍液固比对催化剂活性的影响

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢