固体碱催化木本植物油脂制备生物柴油研究

摘要

本论文对制备生物柴油用木本植物麻疯树籽油和橡胶籽油的提取与精制方法，催化转酯化固体碱催化剂的制备与表征，酯交换工艺条件的优化以及生物柴油产品性能等方面进行了系统的研究。主要结果如下：
　　 1.通过对四种不同油脂提取方法的对比，微波辅助提取法以其短时高效的提油能力被选择为最佳的原料油提取方法。麻疯树籽油的适宜微波辅助提取工艺条件为：料液比1：11，提取温度70℃，提取时间2h，微波功率500W。在此条件下种仁毛油得率为55.6％。橡胶籽油的适宜微波辅助提取工艺条件为：料液比1：11，提取温度70℃，提取时间2h，微波功率400W，在此条件下种仁毛油得率为44.1％。
　　 2.通过催化剂的筛选实验发现，K2CO3/Al2O3固体碱催化剂的催化活性最高，其适宜的制备工艺条件为：K2CO3负载量5mmol/g，焙烧温度600℃，焙烧时间4h。并且采用了热重-差热分析和X-射线衍射分析对该催化剂进行了初步的表征。
　　 3.固体碱催化原料油的适宜酯交换工艺条件为：醇油摩尔比8:1，催化剂用量5％(油重)，反应温度65℃，反应时间3h。在此条件下，由麻疯树籽油制备的甲酯得率为93.7％，由橡胶籽油制备的甲酯得率为93.5％。
　　 4.自制生物柴油产品主要性能指标(密度、运动粘度、热值、闪点、酸值和十六烷值)符合现行的美国和我国生物柴油标准要求，可作为柴油发动机燃料使用。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1文献综述

1.1生物柴油概述

1.1.1生物柴油的定义

1.1.2生物柴油的主要特征

1.1.3发展生物柴油的意义

1.2国内外生物柴油发展状况

1.3生物柴油的合成方法

1.3.1直接混合法

1.3.2微乳化法

1.3.3高温热裂解法

1.3.4酯交换法

1.4麻疯树籽及橡胶籽的特点与应用

1.5油脂精炼方法

1.5.1毛油的脱胶

1.5.2毛油的脱酸

1.5.3毛油的脱色

1.6本论文的研究目的与意义

2木本植物油脂的提取与精制

2.1实验部分

2.1.1实验原料及试剂

2.1.2实验仪器及设备

2.1.3原料分析

2.1.4原料油提取方法的筛选

2.1.5原料毛油的精制

2.2结果与讨论

2.2.1原料主要理化性质

2.2.2原料油红外光谱分析结果

2.2.3原料油脂肪酸的组成

2.2.4原料油提取方法的确定

2.2.5毛油精制效果评价

2.2.6毛油的精炼损耗

2.3小结

3固体碱催化剂的制备与初步表征

3.1实验部分

3.1.1实验原料及试剂

3.1.2实验仪器及设备

3.1.3固体碱催化剂的制备

3.1.4固体碱催化剂的初步表征

3.2结果与讨论

3.2.1不同固体碱催化剂催化性能比较

3.2.2固体碱催化剂制备工艺条件的优化

3.2.3固体碱催化剂的初步表征结果

3.3小结

4固体碱催化酯交换反应工艺条件优化

4.1实验部分

4.1.1实验原料及试剂

4.1.2实验仪器及设备

4.1.3酯交换反应实验装置及流程

4.1.4脂肪酸甲酯的定量分析

4.2结果与讨论

4.2.1醇油摩尔比对甲酯得率的影响

4.2.2催化剂用量对甲酯得率的影响

4.2.3反应温度对甲酯得率的影响

4.2.4反应时间对甲酯得率的影响

4.3小结

5生物柴油产品主要性能指标的测定

5.1实验部分

5.1.1实验原料

5.1.2实验仪器及设备

5.1.3密度的测定

5.1.4运动粘度的测定

5.1.5燃烧值的测定

5.1.6闪点的测定

5.1.7酸值的测定

5.1.8十六烷值的测定

5.2结果与讨论

5.3小结

6结论

参考文献