低共熔體系催化制備生物柴油的工藝研究.pdf

1、生物柴油是指以植物油、動(dòng)物油脂為原料通過(guò)與低碳鏈醇發(fā)生酯交換反應(yīng)生成的高級(jí)脂肪酸酯。生物柴油與傳統(tǒng)的化石能源相比，不僅具有相似的燃料性能，而且對(duì)環(huán)境危害較輕，能夠再生，是一種替代化石燃料的理想能源。目前世界上，生物柴油的制備大部分都是采用的酯交換法，低共熔體系是指低共熔離子液體（Deep Eutectic Ionic Liquid）與NaOH組成的混合體系，采用低共熔體系催化酯交換反應(yīng)制備生物柴油相比其他催化劑有很大的優(yōu)勢(shì)。低共熔體系相

2、比傳統(tǒng)堿催化劑，產(chǎn)率更高，而且消除了乳化現(xiàn)象，簡(jiǎn)化了工藝流程；相比傳統(tǒng)離子液體催化劑，低共熔離子液體合成工藝十分簡(jiǎn)單，原料易得且價(jià)格低廉。因此研究低共熔體系催化制備生物柴油具有重要的理論意義與實(shí)際價(jià)值。
　　論文首先合成了氯化膽堿/甘油低共熔離子液體，然后采用紅外光譜、熱重分析、熒光光譜、線性掃描伏安、快速生物降解等手段對(duì)其進(jìn)行了表征，并對(duì)其理化性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定。同時(shí)，建立了大豆油和生物柴油物化性質(zhì)以及產(chǎn)品組成的分析方法。
　

3、　論文采用單因素試驗(yàn)的方法考察了生物柴油制備的各項(xiàng)影響因素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)生物柴油制備的最佳工藝條件為：醇油摩爾比為6:1，反應(yīng)時(shí)間為2h，反應(yīng)溫度為65℃，低共熔離子液體的用量為大豆油質(zhì)量的10％，NaOH的用量為大豆油質(zhì)量的1％。論文還采用響應(yīng)面設(shè)計(jì)的方法優(yōu)化了生物柴油制備的最佳工藝條件，由Design-Export8.0響應(yīng)面軟件預(yù)測(cè)得到的生物柴油制備的最佳工藝條件為：醇油摩爾比為6.79:1、反應(yīng)時(shí)間為2.18h，低共熔離子液體的用量

4、為大豆油質(zhì)量的9.35％，NaOH的用量為大豆油質(zhì)量的1.01％，此時(shí)預(yù)測(cè)的生物柴油產(chǎn)率最大值為99.427％，實(shí)際產(chǎn)率為98.78％。影響生物柴油產(chǎn)率的因素的強(qiáng)弱關(guān)系為：醇油摩爾比＞DES用量＞NaOH用量＞反應(yīng)時(shí)間。
　　論文還根據(jù)催化原理再結(jié)合實(shí)際反應(yīng)，推測(cè)了低共熔體系催化酯交換反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理；并對(duì)產(chǎn)品生物柴油的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果證明其符合國(guó)內(nèi)外生物柴油的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)；最后分析了低共熔體系催化制備生物柴油產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)濟(jì)可