学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

超临界甲醇法连续制备生物柴油相含率及动力学研究

作　者: 周诚
导　师: 王为国
学　校: 武汉工程大学
专　业: 化学工程
关键词: 超临界甲醇 生物柴油 中间产物 垂直管式反应器 共溶剂 动力学
分类号: TE667
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 6次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文以实现工业化生产为研究目标，对超临界甲醇法制备生物柴油相含率及动力学进行了研究。考察了无催化剂超临界酯交换反应的工艺条件及中间产物的分布规律，并研究了反应过程醇油两相在垂直管式反应器中的相含率分布；考察了添加共溶剂对反应过程的影响，旨在降低反应温度或压力。在直径φ20mm、长3700mm的垂直管式反应器中研究了反应温度、反应压力、醇油摩尔比分别为275-375℃、15MPa、40:1的条件下甲醇与大豆油酯交换反应（酯化）合成生物柴油体系中的相含率、反应中间产物组成、甲酯得率及其轴向分布。实验结果显示：（1）沿轴向方向（上行）醇相含率比理论值大，油相含率比理论值小。表明当反应体系处在超临界状态时，醇油反应体系仍为非均相。（2）当达到体系临界温度300℃时，甲酯收率为50%左右；当温度继续上升时，甲酯收率明显提高。375℃，1200s时，甲酯收率沿轴向出现极大值，表明反应后期，甲酯的消耗速率（分解或聚合）大于其生成速率。在反应温度、反应压力、醇油摩尔比分别为275-375℃、11-15MPa、30:1-40:1的条件下，研究了共溶剂四氢呋喃对超临界甲醇连续化制备生物柴油体系中的甲酯收率及反应中间产物组成的影响。结果表明：较低的温度下，共溶剂四氢呋喃加入反应体系后，生物柴油的收率有显著的提高；随着温度升高，共溶剂对甲酯收率的影响逐渐减弱。由此可推论在较低温度下，醇油反应体系仍为非均相；加入共溶剂后，改善了醇油的混合状态，反应速率加快，使得甲酯收率明显提高，与不加共溶剂时相比，中间产物浓度在很短时间内就达到平衡。另外得到，加入共溶剂后，可以改善超临界反应的条件，在反应温度350℃时，共溶剂四氢呋喃与甲醇的摩尔比为0.02的条件下，压力由15MPa降到11MPa，醇油摩尔比由40:1降到30:1时，甲酯收率变化不大。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
引言  10-12
第1章 文献综述  12-22
  1.1 生物柴油概述  12-13
  1.2 生物柴油的研究现状  13-21
    1.2.1 生物柴油的制备方法  13-14
    1.2.2 生物柴油的应用现状  14-16
    1.2.3 酯交换法制备生物柴油的工业化现状  16-19
    1.2.4 超临界法制备生物柴油的研究现状  19-21
  1.3 本文的研究目的与内容  21-22
第2章 生物柴油的制备及分析方法  22-30
  2.1 仪器与试剂  22
  2.2 超临界反应实验装置及流程  22-24
  2.3 生物柴油的分离分析方法  24-30
    2.3.1 生物柴油的分离流程  24-25
    2.3.2 生物柴油的分析方法  25-30
第3章 超临界甲醇法连续化制备生物柴油试验工艺研究  30-36
  3.1 实验方法  30
  3.2 结果与讨论  30-35
    3.2.1 停留时间对生物柴油收率的影响  30-31
    3.2.2 温度对生物柴油收率的影响  31-32
    3.2.3 醇油摩尔比对生物柴油收率的影响  32-33
    3.2.4 侧线取样分析  33-34
    3.2.5 扩大试验与小试实验结果的比较分析  34-35
  3.3 本章小结  35-36
第4章 相含率及反应中间产物轴向分布  36-44
  4.1 不同温度下醇油相含率沿轴向分布情况  36-39
  4.2 不同温度下甘油酯的变化  39-43
    4.2.1 甲酯收率的变化  39-40
    4.2.2 甘油单酯随反应时间的变化  40-41
    4.2.3 甘油二酯随反应时间的变化  41-42
    4.2.4 甘油酯随反应时间的变化  42-43
  4.3 本章小结  43-44
第5章 共溶剂对甲酯收率及中间产物的影响  44-54
  5.1 共溶剂对甲酯收率的影响  44-46
  5.2 共溶剂对中间产物的影响  46-52
  5.3 本章小结  52-54
第6章 反应机理及动力学研究  54-60
  6.1 超临界甲醇法制备生物柴油的反应机理  54-55
  6.2 不同共溶剂用量下的动力学模型  55-58
  6.3 本章小结  58-60
第7章 结论与建议  60-62
  7.1 结论  60
  7.2 建议及后续研究  60-62
参考文献  62-68
硕士期间发表论文  68-70
附录 1 国外现行的生物柴油生产标准  70-71
附录 2 我国《柴油机燃料调和用生物柴油(BD100)》国家标准  71-72
致谢  72

相似论文

  1. 含苯并噁唑新型半芳香聚酰胺的合成与表征,O633.5
  2. 不饱和聚酯树脂及玻璃钢在高温高压水中分解回收的研究,TQ320.1
  3. 我国典型低挥发分煤热解成分的定量分析,TQ530.2
  4. 超临界甲醇法从煎炸废油制备生物柴油的研究,TE667
  5. 油漆焦油基单颗粒危险废物热解和燃烧特性的实验研究,X705
  6. 基于物理模型的真实感流体实时仿真技术,TP391.41
  7. 涵道式无人飞行器系统的建模与控制策略研究,V249.122
  8. 月球车建模分析及滑转量估计研究,TP242
  9. 双足机器人快速步行动力学研究,TP242.6
  10. 准四足被动行走机器人的动力学仿真研究,TP242.6
  11. 电动六自由度并联机器人的特性分析与控制,TP242.2
  12. 三种中药浸膏微波真空干燥工艺优化及降解动力学研究,TQ461
  13. 个性化人工膝关节设计及其生物力学特性研究,R318.1
  14. 罗非鱼片的超临界CO2干燥特性研究,TS254.4
  15. 消癌平制剂及其绿原酸单体的药动学研究与质量控制,R285
  16. 铜渣焙烧改性的实验研究,X758
  17. TiO2表面纳结构对其疏水性能影响的分子动力学模拟研究,O614.411
  18. 聚对苯二甲酸-1，4-环己烷二甲醇酯（PCT）的合成与性能研究,TQ323.4
  19. 小桐子生物柴油副产物甘油医用级制备工艺研究,TQ223.163
  20. 聚萘二甲酸乙二醇酯的合成与性能研究,TQ316.33
  21. 不同大气压力下高压共轨柴油机燃用生物柴油的试验研究,TE667

中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 石油、天然气加工工业 > 人造石油 > 从其他原料提取石油
© 2012 www.xueweilunwen.com