生物柴油的連續(xù)化制備.pdf

1、生物柴油是一種新的生物質(zhì)可再生能源，具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。目前國內(nèi)外生產(chǎn)生物柴油主要采用間歇攪拌釜式反應(yīng)器，并形成了一套較為成熟的工藝，但單位體積反應(yīng)器內(nèi)生產(chǎn)效率低。本論文采用管式反應(yīng)器和逆流塔式反應(yīng)器替代攪拌釜式反應(yīng)器，以達(dá)到降低成本的目的。本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論為： （1）甲醇與植物油的混合狀況對(duì)生物柴油的制備有重大影響，研究了填料對(duì)甲醇植物油混合狀況的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：填料的加入，促進(jìn)了甲醇植物油的混合。

2、（2）以KOH為催化劑，用食用大豆油為原料，在管式反應(yīng)器中進(jìn)行了生物柴油的連續(xù)化制備，研究了在不同的反應(yīng)溫度及停留時(shí)間下，填料對(duì)生物柴油收率的影響。實(shí)驗(yàn)表明：填料的加入，極大地提高了生物柴油的收率。 （3）自行設(shè)計(jì)了用于生物柴油連續(xù)化制備的塔式反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了油相與醇相在反應(yīng)器內(nèi)逆流接觸。并以濃H2SO4為催化劑，棉籽油毛油為原料，在逆流塔式反應(yīng)器中進(jìn)行了生物柴油的連續(xù)化制備，考察了實(shí)驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性和反應(yīng)溫度、停留時(shí)間、醇油摩爾比

3、、催化劑的用量、塔板數(shù)對(duì)生物柴油收率的影響，得出了適宜的反應(yīng)條件。結(jié)果表明：反應(yīng)初始物料醇油摩爾比越低，停留時(shí)間越短，越容易達(dá)到穩(wěn)態(tài)；塔板數(shù)越多，生物柴油收率越高；醇油摩爾比6：1，溫度70℃，催化劑的用量為油品質(zhì)量的7％，停留時(shí)間6h是酸催化的適宜反應(yīng)條件，此時(shí)生物柴油的收率為93．7％。在同一實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)逆流塔式反應(yīng)器與間歇攪拌釜式反應(yīng)器進(jìn)行了對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示了逆流塔式反應(yīng)器的優(yōu)越性。 （4）以NaOH為催化劑，在自制的

4、塔式反應(yīng)器中進(jìn)行了生物柴油的連續(xù)化制備，考察了反應(yīng)溫度、停留時(shí)間、醇油摩爾比、催化劑的用量、甲醇含水量對(duì)生物柴油收率的影響，得出了適宜的反應(yīng)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：工業(yè)甲醇經(jīng)簡(jiǎn)單預(yù)處理后，與分析甲醇反應(yīng)效果相近；醇油摩爾比7：1，溫度65℃，催化劑的用量為油品質(zhì)量的1．2％，停留時(shí)間3h是堿催化的適宜反應(yīng)條件，在該條件下，生物柴油的收率為88．4％。 本文首次在酯交換反應(yīng)體系中采用逆流塔式反應(yīng)器，取得很好的效果，值得進(jìn)一步研究和推廣