生物柴油磁性固体催化剂制备及评价论文

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1、摘要目前生物柴油产业技术为液体催化工艺，存在设备腐蚀、工艺复杂、环境污染等问题，固体催化技术是解决的有效途径已成为研究的热点，但催化剂回收工艺复杂、不彻底，磁性固体催化剂不仅有固体催化剂的优点，而且具有易回收、反应操作简便等优点，本文对磁性固体催化剂进行了研究，主要内容和结果如下：l、用共沉淀法制备出比饱和磁化强度为70．1lemu／g的磁核，并创新性地将磁核引入本实验室筛选并优化的固体催化剂中，使其中的载体Si02兼备负载活性成分与保护磁核的作用，所得催化剂用磁场可简单高效同收。研究确定了催化剂制备T艺为：溶胶中超声分散磁核一凝胶一陈化一抽滤一真空干燥一研

2、磨一预湿一浸渍一真空干燥一煅烧。2、采用单因素实验和正交实验研究了磁性I古I体催化剂制备工艺，确定最佳条件为：$i／Fe摩尔比2，陈化温度65℃，陈化时间3h，K／Si摩尔比为1．5，煅烧温度450℃，煅烧时间3h。红外、X．衍射、振动样品磁强计、扫描电镜表征催化剂组成为K￡OdSi眈一Fe。m，其中Si02和KzCOb均为无定形结构，比饱和磁化强度为4．18emu／g，催化剂表面烧结，内部包有磁性载体小颗粒。3、通过单因素和正交实验确定磁性州体催化剂催化制备生物柴油的最佳反应条件为：催化剂加入量10％，醇油比12，反应温度65℃，反应时间40min，搅拌速

3、度400r／min。在此条件下，第一批次反应的相对转化率为105．4896，第二批次为99．50％，磁性固体催化剂可重复使用。通过煅烧再生，催化剂可进一步延长使用。关键词生物柴油，磁性同体催化剂，酯交换反应，相对转化率AbstractAtpresent,liguidcatalystismainlyutilizedinbiodieselindustry,butthereareproblemssuch懿equipmentcorrosion，environmentpollutionandcomplexprocess．Biodieslsolidcatalystisb

4、ecomingmoreandmoreimportantbeoauseitisaneffectivewaytosolvetheseproblerns．However,solidcatalystishardtoberecycledcompletelywithcomplextechnology．Magneticsolidcatalystnotonlyhasadvantagesofthesolidcatalystbutalsoiseasytoberecycledandoperated．Inthisdissertation，magneticsolidcatalystw

5、asprepared,andthemaincontentandresultswel'easfollows：I．Magneticcorewagpreparedwithco-precipitationmethodanditsSpecificSaturationMagnetizationreached70．11emu／g．Thismagneticcorewaginnovativlyintroducedintothecatalystmadeinourlab．SothecarrierSi02ofthiscatalystcouldplaytworoles：loading

6、activecomponentandprotectiongmagneticcore．Themagneticsolidcatalytcouldberecycledeasilyandefficiently．Theproce$$topreparethecatalystWagconfirmed勰follows：dispersingthemagneticcoreinsolwithultrasonicmethod--fforminggel-*aging--)filtratinggelinvacuum-*dryinginvocuum--,crushing--)prewet

7、ting---dmpregnating--*dryinginvocuum-*calcining．2．Sin酉efactorandorthogonalexperimentwereappliedtoresearchtheprocesstopreparemagneticsolidcatalyst,andfinallytheoptimalconditionswereconfinedasfollows：SFFemolarratio2，agingtemperature65"(2，agingtime3h，K／Simolarratio1．5，calciningtempera

8、ture450"C，calciningtime3h．