桐油轉(zhuǎn)化生物柴油的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)和能源危機(jī)的影響，人們開(kāi)始尋找一種能夠替代石油燃料并對(duì)環(huán)境破壞小的新能源。生物柴油是天然植物油或者動(dòng)物脂肪的烷基酯通過(guò)酯交換得到的。生物柴油的主要優(yōu)點(diǎn)有可再生性、低尾氣排放、可生物降解，而且并不增加大氣中二氧化碳的濃度。 本研究的主要目的是研究桐油和棉籽油轉(zhuǎn)化生物柴油的制備方法，并探索桐油轉(zhuǎn)化生物柴油的可行性。桐油在中國(guó)資源豐富，其年產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的75％，因此在中國(guó)發(fā)展由桐油生產(chǎn)生物柴油具有一定的資源優(yōu)勢(shì)。

2、 在本論文中，我們首先研究了棉籽油、桐油和菜籽油的主要脂肪酸成分，并測(cè)定了其酸值、密度、皂化值、過(guò)氧化值，計(jì)算了其平均分子量。本試驗(yàn)考察了醇油摩爾比、催化劑的量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)酯交換反應(yīng)的影響。通過(guò)正交試驗(yàn)我們考察了桐油和棉籽油的酯交換反應(yīng)，確定了該反應(yīng)得最佳反應(yīng)條件。最后，我們測(cè)定了由桐油和棉籽油轉(zhuǎn)化得到的生物柴油的性能指標(biāo)，并與石化柴油進(jìn)行了對(duì)比。 結(jié)果顯示，桐油、棉籽油和菜籽油的平均分子量分別是927.32，9

3、88.24，933.96；密度分別是0.9375，0.9182，0.9141 g/mL；皂化值分別是185.8100，170.5000，182.2000 mg/g，過(guò)氧化值分別是0.1200，0.0795，0.0740 g/100g。桐油、棉籽油和菜籽油脂肪酸主要成分分別是α-桐酸、亞油酸和油酸，這三種植物油中16-22個(gè)碳的脂肪酸占所有脂肪酸的97％，其中不飽和脂肪酸占94％。影響酯交換反應(yīng)的重要因素有醇油摩爾比、催化劑的量、反應(yīng)溫度

4、和反應(yīng)時(shí)間。通過(guò)正交試驗(yàn)，桐油酯交換反應(yīng)得最佳反應(yīng)條件是醇油摩爾比6：1，催化劑用量為1.0％，反應(yīng)溫度30℃，反應(yīng)時(shí)間20 min，驗(yàn)證試驗(yàn)中最佳平均產(chǎn)率是91.1％，平均相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.59。通過(guò)放大試驗(yàn)，我們得到了放大條件下最佳反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度是50℃，反應(yīng)時(shí)間是40 min，催化劑量是0.8％，醇油摩爾比是6：1，其產(chǎn)率是91.6％。棉籽油轉(zhuǎn)化生物柴油的最佳條件是醇油摩爾比7：1，催化劑用量為1.1％，反應(yīng)溫度35℃，反應(yīng)時(shí)