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生物柴油合成新工艺研究

作　者: 李娜林高娃
导　师: 狄晓威
学　校: 内蒙古大学
专　业: 化学
关键词: 生物柴油油酸蓖麻油餐饮废油羊油
分类号: TE667
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 235次
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内容摘要

论文中首次研究催化剂P2O5/CaCl2/Fe3O4和MoO3/CaCl2催化甲醇-油酸等反应体系合成生物柴油的工艺条件,并研究了KOH/CaCl2催化羊油-甲醇合成生物柴油的工艺条件。主要结论如下：(1)研究了P2O5/CaCl2/Fe3O4催化油酸甲醇酯化反应制备生物柴油,反应条件为反应釜内压力0.5MP,醇油摩尔比为6：1,反应温度为135℃,反应时间为1h,催化剂用量为1wt.%时,酯化转化率在95%以上。(2)研究了MoO3/CaCl2催化油酸甲醇酯化反应制备生物柴油,反应条件为反应釜内压力0.5MP,醇油摩尔比为9：1,反应温度为140℃,反应时间为1h,催化剂用量为1.5wt.%时,酯化转化率在95%以上。(3)采用两步法以餐饮废油甲醇为原料制备生物柴油。第一步是将餐饮废油在催化剂MoO3/CaCl2的作用下与甲醇反应,最后确定在醇油质量比为1.75：1,反应温度为100℃,反应时间为2h,催化剂用量为2wt.%时,餐饮废油酸值由118.87mgKOH/g油降至0.98mgKOH/g油。第二步是用KOH进一步催化餐饮废油与甲醇酯交换反应,在醇油质量比为0.4：1,反应温度为70℃,反应时间为0.5h,催化剂用量为1wt.%时,脂肪酸甲酯得率达到90%以上。(4)初步研究了蓖麻油在催化剂P205/CaCl2/Fe3O4的催化作用下与甲醇反应制备生物柴油。反应条件为醇油质量比为1.5：1,反应温度为150℃,反应时间为5h,催化剂用量为2wt.%时,脂肪酸甲酯得率在87%以上。(5)初步研究了预处理后的羊油在催化剂KOH/CaCl2的催化作用下与甲醇酯交换反应制备生物柴油。反应条件为醇油质量比为1：1,反应温度为150℃,反应时间为5h,催化剂用量为2wt.%时,脂肪酸甲酯得率在83%以上。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章序言  11-25
  1.1 国内外生物柴油的研究状况  11-13
    1.1.1 国外生物柴油的研究状况  11-12
    1.1.2 国内生物柴油的研究状况  12-13
  1.2 发展生物柴油的意义  13-15
    1.2.1 生物柴油的优点  13-14
    1.2.2 发展生物柴油的意义  14-15
  1.3 生物柴油原料及其特性  15-18
    1.3.1 动植物油脂  15-16
    1.3.2 微生物油脂  16-18
  1.4 生物柴油的制备方法  18-23
    1.4.1 微乳液法  18
    1.4.2 直接混合法  18-19
    1.4.3 高温裂解法  19
    1.4.4 酯交换法  19-23
  1.5 本论文的研究意义及主要内容  23-25
    1.5.1 论文研究意义  23
    1.5.2 论文研究主要内容  23-25
第二章材料与方法  25-33
  2.1 实验材料  25-27
    2.1.1 试剂和药品  25-26
    2.1.2 仪器设备  26-27
  2.2 制备方法  27-28
    2.2.1 催化剂制备方法  27-28
    2.2.2 生物柴油的制备方法  28
  2.3 分析方法  28-33
    2.3.1 原料油指标分析  28-30
    2.3.2 脂肪酸甲酯分析方法及得率计算  30-33
第三章 P_2O_5/CaCl_2/Fe_3O_4催化油酸甲醇酯化反应制备生物柴油  33-41
  3.1 催化剂筛选  33-34
  3.2 P_2O_5/CaCl_2/Fe_3O_4催化油酸甲醇酯化反应单因素实验  34-38
    3.2.1 压力  34-35
    3.2.2 醇油摩尔比  35-36
    3.2.3 反应温度  36-37
    3.2.4 反应时间  37
    3.2.5 催化剂用量  37-38
  3.3 催化剂分析  38-39
    3.3.1 AFM分析  38-39
    3.3.2 XRD分析  39
  3.4 本章小结  39-41
第四章 MoO_3/CaCl_2催化油酸甲醇酯化反应制备生物柴油  41-50
  4.1 催化剂筛选  41-42
  4.2 制备催化剂方法对比  42-43
  4.3 MoO_3/CaCl_2催化油酸甲醇酯化反应单因素实验  43-47
    4.3.1 压力  43-44
    4.3.2 醇油摩尔比  44-45
    4.3.3 反应温度  45-46
    4.3.4 反应时间  46
    4.3.5 催化剂用量  46-47
  4.4 催化剂稳定性及再生  47-48
  4.5 催化剂分析  48-49
  4.6 本章小结  49-50
第五章餐饮废油甲醇为原料制备生物柴油  50-55
  5.1 MoO_3/CaCl_2催化餐饮废油甲醇制备生物柴油单因素实验  50-53
    5.1.1 反应温度  51
    5.1.2 反应时间  51-52
    5.1.3 催化剂用量  52-53
    5.1.4 醇油质量比  53
  5.2 KOH进一步催化餐饮废油甲醇制备生物柴油  53-54
  5.3 本章小结  54-55
第六章蓖麻油甲醇为原料制备生物柴油  55-60
  6.1 催化剂的选择  55-56
  6.2 蓖麻油-甲醇酯交换反应工艺条件  56-59
    6.2.1 反应温度  56-57
    6.2.2 反应时间  57
    6.2.3 醇油质量比  57-58
    6.2.4 催化剂用量  58-59
  6.3 本章小结  59-60
第七章羊油甲醇为原料制备生物柴油  60-65
  7.1 羊油的前处理  60
  7.2 催化剂的选择  60-61
  7.3 羊油-甲醇酯交换反应工艺条件  61-64
    7.3.1 反应温度  61-62
    7.3.2 醇油质量比  62-63
    7.3.3 催化剂用量  63
    7.3.4 反应时间  63-64
  7.4 本章小结  64-65
第八章结论与展望  65-68
  8.1 结论  65-66
  8.2 展望  66-68
参考文献  68-73
致谢  73

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