碳化蔗糖-MCM-41負(fù)載磷鎢酸催化制備生物柴油的研究.pdf

1、生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、緩解能源危機(jī)和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
　　以餐飲廢油等低質(zhì)量的廢油為原料油制備生物柴油,一方面可以有效降低生產(chǎn)生物柴油的成本,同時(shí)能夠使餐飲廢油等得到重新利用,達(dá)到廢油資源化。廢油中的水和游離脂肪酸含量較高,限制了堿催化劑的使用;液體酸催化劑容易腐蝕設(shè)備,且不能回收,會(huì)帶來(lái)一系列的環(huán)境問(wèn)題;固體酸催化劑易分離,對(duì)設(shè)備沒(méi)有腐蝕性,不會(huì)造成環(huán)境污染,且對(duì)原料油沒(méi)有太高要求,可處理較高含水

2、量和游離脂肪酸含量的廢油脂。因此開(kāi)發(fā)新的固體酸催化劑催化制備生物柴油的研究引起了學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　本文研究了以不同質(zhì)量的蔗糖負(fù)載在MCM-41沸石分子篩上，經(jīng)過(guò)不完全碳化和磺化過(guò)程制備的固體酸催化劑催化模擬廢油與甲醇反應(yīng)的酯化率變化情況。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng) MCM-41沸石分子篩負(fù)載蔗糖的質(zhì)量比為1:1.2時(shí),制備的催化劑的催化活性達(dá)到最高。催化反應(yīng)的最優(yōu)條件為:溫度為95℃、醇油摩爾比為10:1、催化劑用量為模擬廢油質(zhì)量的10％、反

3、應(yīng)時(shí)間為9h,在此條件下反應(yīng)的酯化率可以達(dá)到94.66%。
　　本文還對(duì)比研究了以MCM-41沸石分子篩和蔗糖/MCM-41固體酸催化劑為載體,分別負(fù)載10%磷鎢酸時(shí)制備的固體酸催化劑用于催化模擬廢油與甲醇反應(yīng)。研究表明:以1.2蔗糖/MCM-41為載體負(fù)載10%磷鎢酸時(shí)制備的復(fù)合固體酸催化劑催化效果最好。
　　對(duì)以10%磷鎢酸負(fù)載在1.2蔗糖/MCM-41制備的復(fù)合固體酸催化劑催化模擬廢油與甲醇合成生物柴油的研究進(jìn)行了探討

4、,確定了最優(yōu)催化條件為:溫度為95℃、醇油摩爾比為6:1、催化劑用量為模擬廢油質(zhì)量的10%、反應(yīng)時(shí)間為12h時(shí),反應(yīng)的酯化率達(dá)到93.63%。與1.2蔗糖/MCM-41固體酸催化相比,降低了反應(yīng)的醇油摩爾比和能耗。
　　最后,以餐飲廢油為例,考察了以10%磷鎢酸負(fù)載在1.2蔗糖/MCM-41制備的復(fù)合固體酸催化劑催化餐飲廢油與甲醇反應(yīng),確定了反應(yīng)的最優(yōu)條件為:溫度為115℃、醇油摩爾比為30:1、催化劑用量占餐飲廢油質(zhì)量的10%、