固体超强酸so-zro催化大豆油制备生物柴油的研究-毕业论文

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1、固体超强酸SO42-/ZrO2催化大豆油制备生物柴油的研究目录前言11.实验部分21.1试剂及仪器21.1.1试剂21.1.2仪器21.2催化剂的制备21.3实验原理31.4酯交换反应31.4.1计算生物柴油质量收率的公式32.结果与讨论42.1反应时间对生物柴油收率的影响42.2醇油摩尔比对生物柴油收率的影响42.3催化剂用量对生物柴油收率的影响52.4反应温度对生物柴油收率的影响62.5产物分析6结论6参考文献7摘要本文研究了大豆油在SO42-/ZrO2催化条件下与甲醇发生甲酯化反应生成脂肪酸甲酯（生物柴油）的方法。考察了反应

2、时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量等因素对生物柴油收率的影响。实验结果表明，SO42-/ZrO2对大豆油与甲醇酯交换反应有很高的催化活性。其最佳的反应条件为：催化剂用量为油脂质量的7.0％，反应温度为70℃，醇油摩尔比为7：1，反应时间6h，该条件下生物柴油的质量收率可达90.20%。关键词：生物柴油；大豆油；酯交换反应AbstractInthisstudySO42-/ZrO2acidcatalysisconditionandmethanoloccuresterificationgeneratingfattyacidmethy

3、l(biodiesel)method.Reactiontime,reactiontemperature,molarratioofoil,catalystontheyieldofbiodiesel.ExperimentalresultsshowthattheSO42-/ZrO2onsoybeanoilandmethanolesterexchangereactionhashighcatalyticactivity,andiseasytobeseparated.Thebestreactionconditionsfor:thequalit

4、yofcatalysttooil7.0%for70degrees,reactiontemperature,molarratioofoilfortheladies,thereactiontime,the7hundertheconditionofbiodieselqualityyieldofcomplex.Keywords:Biodiesel;soybean;EsterExchangeReaction固体超强酸SO42-/ZrO2催化大豆油制备生物柴油的研究前言随着世界经济的发展，石化燃料已经不能满足世界经济发展的需要。以天然油脂为原

5、料生产的生物柴油，作为一种可再生的清洁能源，目前已经受到世界各国的普遍关注。生物柴油具有可再生、环保性、可替代现有石化柴油的特点,引起了世界许多国家的高度重视,成为最受欢迎的石化柴油替代品[1-2]。生物柴油是泛指可供柴油机使用的、清洁、可再生的、原料源于生物的液体燃料，主要由高级脂肪酸甘油酯或高级脂肪酸与烷基单醇在催化剂的催化下通过酯交换反应或酯化反应产生高级脂肪酸烷基酯[3]。其中以甲酯为主，这是因为甲醇方便易得，价格低廉且化学活性较高，而生成的甲酯热值较高，密度较小[4]。生物柴油作为一种全新的绿色能源，其原料来源丰富，在代

6、替普通石化柴油时表现良好，具有生物可降解性，毒性小、闪点高、燃烧性、润滑性和互溶性好等优点[5]日益受到广泛关注。生物柴油经过多年的研究与发展，其制备方法主要分为两大类，即物理法和化学法。物理法包括直接混合法(稀释)和微乳液法[6]。化学法包括高温热裂解法和酯交换法[7]。前制备生物柴油多采用酯交换法[8]，根据有无催化剂及催化剂的类型分为化学酯交换法、生物酯交换法和超临界法[9]。酯交换法（transesterification）是目前研究较多的一种生物柴油生产方法。酯交换法根据催化剂的不同，可分为碱催化酯交换法、酸催化酯交换法

7、、酶催化酯交换法等。目前，碱催化酯交换法对原料的酸值要求比较严格，后处理常出现乳化现象，使后处理过程困难。酶催化酯交换法因酶价格高、反应时间太长、反应收率低，应用受到很大限制。而酸催化酯交换可避免这些问题，常用的酸催化剂有硫酸、苯磺酸和磷酸等。固体超强酸是近年来开发的一种新型催化材料，其酸强度比100%硫酸更强[10]。目前可以用来生产生物质洁净能源的原料主要包括粮食作物、油料植物(豆油、花生油、菜籽油等)、木质纤维素和微藻等[11-12]。9固体酸催化剂具有如下优点：(1)容易处理和储存；(2)对设备无腐蚀作用；(3)反应后易与

8、反应混合物分离；(4)易实现生产过程的连续化；(5)由于这类催化剂能长期使用，容易再生，而且稳定性高，因此可以克服其价格较高的不利因素；(6)可消除废酸的污染[13-14]。生物柴油是绿色、环保、安全能源。与传统的石化柴油相比,生物柴油具有更好的性