電場強化酯交換反應(yīng)制備生物柴油的初步研究.pdf

1、生物柴油作為一種清潔的可再生能源，是優(yōu)質(zhì)的石化柴油替代品，大力發(fā)展生物柴油對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)能源替代，減輕環(huán)境壓力具有重要的戰(zhàn)略意義。電場強化酯交換反應(yīng)制備生物柴油具有能耗低、反應(yīng)及分離時間縮短、有效提升生物柴油產(chǎn)率等優(yōu)勢。電場可以降低液體的表面張力及霧化阻力，大幅增加相間接觸面積，在化學(xué)反應(yīng)中降低反應(yīng)所需的活化能，加快反應(yīng)的進(jìn)行。本文以電場強化堿催化酯交換反應(yīng)過程為對象，通過可視化技術(shù)探索電場作用下的醇-油分散機理，研究生物柴油制

2、備新工藝，分析電場強化酯交換反應(yīng)的影響。
　　論文對液液兩相荷電破碎進(jìn)行了可視化實驗研究。以大豆油和乙醇為實驗介質(zhì)，基于顯微高速攝像技術(shù)對油相中乙醇荷電破碎及演變過程進(jìn)行可視化研究，精確捕捉了實驗系統(tǒng)在不同參數(shù)下荷電乙醇液滴在油相中破碎的顯微形貌特征，探討了電場強度影響下破碎模式的演變規(guī)律，分析歸納出液液兩相荷電破碎模式。實驗結(jié)果表明：隨著毛細(xì)管口電場強度的增加，醇在油相中的荷電破碎模式依次經(jīng)歷了滴狀模式、單滴破碎模式、枝杈狀破碎

3、模式及膜狀破碎模式，且生成液滴的尺寸逐漸減小。膜狀破碎模式下，破碎液滴的尺寸顯著降低，可快速實現(xiàn)油醇兩相的混合，為酯交換反應(yīng)過程提供了一種加速混合接觸的反應(yīng)環(huán)境。
　　本文對電場強化酯交換反應(yīng)及生物柴油制備工藝進(jìn)行了研究。構(gòu)建了兩種電場作用下的酯交換反應(yīng)系統(tǒng)，注射式點面電極模式反應(yīng)系統(tǒng)及預(yù)混式螺旋電極模式反應(yīng)系統(tǒng)，采用這兩種系統(tǒng)對電場作用下堿催化酯交換反應(yīng)制備生物柴油進(jìn)行了實驗研究，并與普通堿催化酯交換反應(yīng)制備生物柴油進(jìn)行實驗對比