2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、人類對(duì)能源需求量的增加和礦物資源的短缺以及環(huán)境保護(hù)的必要性產(chǎn)生的矛盾迫切要求尋找環(huán)境友好的可再生能源。生物柴油,即由植物油脂或動(dòng)物脂肪與甲醇等低碳醇進(jìn)行反應(yīng)生成的脂肪酸甲酯(FAME),作為典型的“綠色能源”,具有含硫量低,燃燒排出的二氧化硫、硫化物等有害氣體比化石燃料少,原料來(lái)源廣泛,可再生性高等優(yōu)點(diǎn),是理想的替代燃料。本研究合成了不同類型的鈣基固體堿催化劑,并將其用于廢棄煎炸油(WFO)制備生物柴油,探討了原料油的預(yù)處理過(guò)程,催化劑

2、的制備、表征以及催化劑活性組分的流失等問(wèn)題,主要研究成果有:
   (1)對(duì)廢棄煎炸油進(jìn)行了純化。餐飲加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄煎炸油成分復(fù)雜且游離脂肪酸含量較高,酸值為1.200~1.900 mgKOH·g-1(油),經(jīng)脫膠、脫酸以及脫色處理,不同批次原料油處理后酸值在0.256~0.874 mgKOH·g-1(油)范圍內(nèi),皂化值在196.8~198.7 mgKOH·g-1(油)之間,平均相對(duì)分子量為848.5~859.0 g·mo

3、l-1,滿足生物柴油對(duì)原料油的要求。
   (2)合成了不同類型的鈣基催化劑,比較了其催化廢棄煎炸油制生物柴油的效果。通過(guò)沉淀法制備了具有特殊介孔球結(jié)構(gòu)的CaCO3,經(jīng)過(guò)高溫煅燒得到本實(shí)驗(yàn)所用的鈣基催化劑的前驅(qū)體。利用研磨法、共沉淀法和等體積浸漬法制備了KF/CaO、CaO-Al2O3、CaO-硅藻土和CaO-MgO4個(gè)體系的固體堿催化劑,并將其用于催化廢棄煎炸油制備生物柴油中。結(jié)果顯示采用研磨法制備的CaO-A12O3(4.5

4、:1)的催化劑具有最好的催化效果。在常規(guī)反應(yīng)條件下(醇油比9:1、催化劑用量3wt%、反應(yīng)時(shí)間40~60 min、反應(yīng)溫度60~65℃、m(正己烷):m(油)=0.6),生物柴油產(chǎn)率達(dá)98%以上。催化劑具有很好的穩(wěn)定性,使用后不做處理,直接用于下一次酯交換反應(yīng),可重復(fù)使用70次。CaO-Al2O3(4.5:1)的催化劑的SEM和BET結(jié)果顯示催化劑呈多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),比表面積為15.971 m2·g-1,XRD顯示CaO和Al2O3鍵合生成

5、新晶相鈣鋁石Ca12Al14O33。
   (3)所制備的生物柴油的質(zhì)量達(dá)到生物柴油調(diào)合燃料(B5)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T25199-2010)的要求。根據(jù)GB/T25199-2010進(jìn)行生物柴油產(chǎn)品檢測(cè),得到生物柴油的密度為880 kg·m-3,冷濾點(diǎn)為3℃,閉口閃點(diǎn)為80℃,運(yùn)動(dòng)粘度為6.790mm2·s-1(20℃),十六烷值45,滿足國(guó)標(biāo)要求。另外,通過(guò)ICP-AES考察固相催化劑中Ca2+的流失情況,結(jié)果表明盡管CaO-A

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