摘要:使用固体强碱作为催化剂催化酯交换反应制备生物柴油具有产品易分离、催化剂易回收、后处理简单等优点,省去了均相法的中和、水洗等后处理步骤,可大幅度降低生物柴油的生产成本。CaO的碱强度H=26.5,是制备生物柴油的高效固体碱催化剂。本论文在已有的基础上,通过添加少量水活化CaO,再改变醇油比、反应温度、催化剂用量等因素来寻找最佳反应条件,并用四氢呋哺等溶剂溶解产物中的甘油和脂肪酸甲酯(FAME)来分离回收催化剂,解决其易形成悬胶体的后处理问题,对于将其应用于工业化制备生物柴油具有重要意义。反应在100ml带冷凝管和电磁搅拌的玻璃夹套反应器中进行。实验步骤为先往甲醇中加入少量去离子水配置水含量为2.03%的甲醇溶液,然后量取一定量的甲醇加入到反应器中,边搅拌边加入催化剂,接通循环热水加热到反应温度后开始反应,每隔半小时取样,样品用离心机分离催化剂,减压蒸馏去除甲醇后进行色谱分析。实验结果表明,增大醇油比能够提高FAME产率,当反应温度为65℃,醇油比为12:1,甲醇中水含量为2.03%,反应1小时后FAME产率达到了97%;提高反应温度能够加快反应速度,反应温度控制在65~70℃之间可以得到满意的催化效果;增加催化剂用量能够加快反应速度和提高FAME产率,8%的催化剂用量最合适;重复实验表明,CaO的催化活性比K2CO3/γ-Al2O3和KF/γ-Al2O3固体碱催化剂高,寿命更长,重复使用20次后催化效果无明显下降。