固体碱催化制备生物柴油工艺研究

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1、贵州大学2008届硕士学位论文摘要本论文采用固体碱催化法制备生物柴油，对生物柴油的制备工艺进行研究。选用人造沸石、二氧化锆、氧化钙等为载体，各种碱金属和碱土金属盐为活性组分，制备出了36种负载型固体碱催化剂。以麻疯树籽油为原料，通过酯交换反应，筛选出活性较高的催化剂，从催化剂制各方法、配比、煅烧温度和煅烧时间等因素对活性较高的催化剂制备条件进行优化。其中，催化剂KOAc／人造沸石制备的最佳条件为：浸渍法制备、活性组分与载体的配比为9：10、煅烧温度550℃和煅烧时间4h；并利用Hammett指示剂滴定法、红外光谱法和X．射线粉末衍射法对其进行表征和机理研究。对KOAc／人造沸石催化麻疯树籽油制

2、备生物柴油工艺条件进行优化，最佳工艺条件为：在常压下，麻疯树籽油与甲醇摩尔比为1：8、催化剂用量2叭．％、在甲醇回流温度下反应4h，生物柴油产品得率为92．45％甲酯含量为92．72％。采用微波加热模式，以市售的菜籽油为原料和K：CO#人造沸石为催化剂，通过酯交换反应，优化得出微波法合成菜籽油生物柴油的最优条件：微波加热温度100。C、微波输出功率150W、催化剂用量3wt．％、反应时间50rain和油醇摩尔比1：8，生物柴油产品得率为91．89％，甲酯含量为91．72％。另外，将微波法制备生物柴油与传统加热模式进行对比，结果表明，在常规加热模式下控温反应50min，得到生物柴油产品得率为89

3、．07％，甲酯含量仅为69．57％，低于微波法得到的结果。当反应时间为240rain，得到的产品得率为91．03％和甲酯含量为91．21％，这个结果和微波催化得到的结果相当。因此，与传统加热模式相比，微波法制各生物柴油是一个快捷、有效的方法。关键词：生物柴油，固体碱催化剂，酯交换反应，微波辐射，表征分类号：0069贵州大学2008届硕士学位论文AbstractThispaperadoptstheheterogeneousmethodtopreparebiodiesel，andthepreparationtechnologyforbiodieselarealsoinvestigated．Thir

4、ty。sixnovelandsupportedsolid-basecatalystsaredesignedandpreparedusingartificialzeolites，Zr02，CaOandSOonasthecarriers，andalkalimetalsandalkaliearthmetalsaltsastheactiveingredientsinourlaboratory．TakingtheJatrophaCurcasL．seedoilproducedinGuizhouProvinceastherawmaterial，thecatalystswithhiigIlactivitywe

5、reselectedthroughtransesterificationofJatrophaCurcasL．seedoilandmethan01．Thenthe．preparationconditionsofthecatalystswithhighactivityareoptimizedintermsofpreparationmethod，activeingredienttocarriermassratio，calcinationtemperature，calcinationtime．TheoptimalpreparationconditionsforcatalystKOAc／artifici

6、alzeolitesarefollowing：impregnationmethod，activeingredient／carriermassratio9：10，calcinationtemperature550℃andcalcinationtime4h．AndthecatalystKOAc／artificialzeoliteswerecharacterizedbymeansofX-raydiffractionandIRspectroscopy,aswellasHammerifidicatortitration．Theresultsrevealedastrongdependenceofcatal

7、yticactivityonbasicity．Theoptimumreactionconditionsfortransesterificationof．／．curcasoilwerealsoinvestigatedusingKOAc／artificialzeoliteasthecatalystandarefollowing：atmospherepressure，oil／methanolmolarr