收藏本站
《内蒙古农业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

文冠果种仁油的提取及其生物柴油合成的研究

郝一男  
【摘要】:由于化石能源的不断消耗和备受关注的环境保护,可再生能源的研究和开发有着重要的意义。生物柴油是以可再生的植物油、动物脂肪或者废弃的食用油为原料经过酯交换反应制得一种新型燃料。生物柴油是一种可生物降解的、不含硫的、可再生的非石化燃料,此外还具有闪点高、高润滑性和十六烷值高等特点。生物柴油燃烧排放的尾气中含有很少的SO_X、CO和悬浮微粒。 文冠果(Xanthoceras Sorbifolia Bunge)是我国特有的木本油料树种,通常2-6米高,主要分布在中国的内蒙古自治区,种植面积为13.45万公顷。成熟的黄色的果实由白色的种仁和黑色的子壳组成。一棵10年生文冠果产10-15kg种子,1公顷能产1-1.5吨的种子。历史上大面积种植的文冠果树,仅作为食用油,因为文冠果种仁油含有很高的不饱和脂肪酸成分。文冠果种仁含油率在50%以上,是制备生物柴油的优质原料。 本文以敖汉旗、翁牛特旗、阿鲁科尔沁旗三个地区的文冠果为原料,研究了文冠果种仁油的提取、理化性质、脂肪酸组成和碱炼工艺;研究了以文冠果子壳活性炭为载体负载KOH制备生物柴油,并对文冠果子壳活性炭的吸附性能进行了测定;最后对文冠果种仁油生物柴油的副产物—甘油进行了精制处理。主要的研究内容如下: 1.研究了有机溶剂浸渍法、索氏提取法和超声波提取法三种方法提取文冠果种仁油,比较了正己烷、异丙醇和石油醚(60~90℃)三种提取剂的出油率。在超声波频率为40KHZ、料液比为1:8、提取时间50 min及温度65℃条件下,以石油醚(60~90℃)为提取剂,超声波辅助提取法,文冠果种仁的出油率最高,达62.4%。最后,得到了超声波法提取文冠果种仁油优化后的回归方程为: Y=60.463289+0.762177X_1+0.539161X_2+0.562444X3+0.75X_1X_2-0.75X_2X_3-0.37887X_2~2 2.研究了敖汉旗、阿鲁科尔沁旗和翁牛特旗三个不同地区文冠果种仁油的理化性质,包括水分及挥发物含量、密度、皂化值、碘值、酸值、过氧化值、分子量和折射率,并对三个地区的文冠果种仁油的脂肪酸组成和及其含量变化关系进行了分析,发现种仁油中不饱和脂肪酸的含量占70%以上。 3.研究了文冠果种仁油的脱胶和碱炼脱酸处理过程。结果表明,在温度为80℃、磷酸加入量占油重0.15%、水加入量占油重4%时,文冠果种仁油的脱胶效果最好,可使文冠果种仁油中的磷脂含量从284.40 mg/kg降至46.23 mg/kg;研究了经过脱胶处理后的文冠果种仁油在优化条件为超量碱为0.2%,反应初温为30℃,NaOH浓度为18 ~OBe进行脱酸处理,酸值可降至为0.5643 mg/g。 4.研究了文冠果子壳和果壳制备活性炭的工艺,及活性炭对亚甲基蓝和碱性品红的吸附性能。实验探讨了时间、温度和pH值对亚甲基蓝和碱性品红溶液吸附量的影响。以朗缪尔等温线和弗里德里希等温线来描述其吸附行为,数据表明符合朗缪尔等温线。对活性炭吸附亚甲基蓝和碱性品红溶液进行了动力学探究,数据表明其符合二级动力学模型。最后,根据在不同温度下得到的平衡浓度,计算了相关热力学参数,比如△G,△H和△S,表明了活性炭对亚甲基蓝和碱性品红溶液的吸附是自发的吸热反应。 5.研究了文冠果子壳活性炭负载KOH制备得到KOH/XSBHAC催化剂的表征分析及文冠果种仁油制备生物柴油的工艺条件。研究结果表明:固体碱KOH/XSBHAC催化剂的制备的最佳条件为:KOH加入量25%,催化剂煅烧温度600℃,煅烧时间为2 h;通过SEM、XRD和IR表征手段,确定了固体碱KOH/XSBHAC催化剂的活性中心分别为KOH和K_2O;以固体碱KOH/XSBHAC为催化剂,文冠果种仁油制备生物柴油的最佳条件为醇油比9:1,催化剂用量2.5%,反应温度65℃,反应时间60 min为酯交换反应的最佳反应条件,在该条件下,生物柴油的收率最高达到83.82%;考察了固体碱KOH/XSBHAC催化剂的稳定性和酯交换反应制备生物柴油的动力学。 6.甘油是文冠果种仁油通过酯交换反应制备生物柴油的副产物,粗甘油相中不仅有甘油还包括了皂类、水分、甲醇和酯类物质等,甘油含量大约在30-60 %。本研究通过酸化、极性试剂萃取和活性炭吸附的方法对文冠果油生物柴油的副产物甘油进行连续精制。采用三种不同的试剂(H_2SO_4、H_3PO_4和CH_3COOH)的甲醇溶液,与粗甘油的比例为(4:1-1:4V/V)的不同条件在pH=1-5的条件下进行甘油的酸化,使用文冠果子壳活性炭和粗甘油的比率为(20-100 g/L)进行吸附。在pH=2.5的H_3PO_4酸化,CH_3OH和粗甘油比率为4:1(V/V)萃取,100 g/L活性炭吸附的条件下,可以得到纯度为98%的甘油。
【学位授予单位】:内蒙古农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TE667

知网文化
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 齐东梅;张秋云;肖昕;周开志;马培华;;固体碱催化剂CaO-人造沸石催化制备生物柴油的研究[J];安徽农业科学;2011年03期
2 蒋志茵;杨儒;张建春;李敏;李慧琴;郝新敏;张华;;大麻杆活性炭对染料吸附性能的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2010年02期
3 高启明,侯江涛,李阳;文冠果的栽培利用及开发前景[J];中国林副特产;2005年02期
4 魏娟;王晴;姜冰;吴祥进;严江;;以稻秸(壳)为原料的多孔载体在污水处理中的应用[J];东北农业大学学报;2006年01期
5 付瑞娟;薛文平;马春;成海亮;刘文伟;;花生壳活性炭对溶液中Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附性能[J];大连工业大学学报;2009年03期
6 高立新;李宁宁;黄志鹏;徐啸峰;;活性炭的改性及吸附性能[J];上海电力学院学报;2009年05期
7 田杰;任庆利;;镁铝水滑石的水热法制备[J];电子科技;2009年05期
8 方芳,曾虹燕;气相色谱法测定生物柴油中的脂肪酸甲酯[J];福建林学院学报;2005年01期
9 卢冠忠;;固体超强酸的结构及在酯化反应中的应用[J];工业催化;1993年01期
10 王蓉辉;曹祖宾;王亮;李丹东;杨培志;;葵花籽油制备生物柴油的研究[J];广州化工;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 陈文伟;乌桕梓油制备生物柴油的研究[D];南昌大学;2006年
2 郭华;高档茶籽油的提取及茶籽综合利用技术研究[D];湖南农业大学;2007年
3 宋华民;生物柴油用固体催化剂制备试验研究[D];河南农业大学;2008年
4 马鸿宾;固体碱催化合成生物柴油的基础研究[D];天津大学;2008年
5 梁学正;生物柴油的绿色合成[D];华东师范大学;2009年
6 万涛;制备生物柴油的非均相碱催化剂研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 张乃静;文冠果种仁油制备生物柴油工艺[D];东北林业大学;2007年
2 王瑞红;固体碱催化法制备生物柴油的工艺研究[D];天津大学;2007年
3 孙俊;文冠果油的提取及其生物柴油制备工艺研究[D];陕西师范大学;2008年
4 关燕萍;生物柴油催化剂——磁性纳米固体碱的制备及应用[D];华中农业大学;2009年
5 贾金波;固体酸催化合成生物柴油的研究[D];河北师范大学;2010年
6 胡智杰;固体碱催化制备生物柴油的研究[D];长安大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵国锦;戴双;;文冠果扦插繁殖试验研究[J];山东农业科学;2006年04期
2 郭平银;肖爱军;郑现和;尚会芹;;能源植物的研究现状与发展前景[J];山东农业科学;2007年04期
3 孙琳琳;赵登超;韩传明;栾森年;侯立群;;文冠果实生植株果实经济性状遗传性分析[J];山东农业科学;2012年01期
4 何红波;姚日生;江来恩;;生物柴油制备方法研究进展[J];安徽化工;2008年06期
5 许静;;固体碱催化酯交换法制备生物柴油的研究[J];安徽化工;2012年03期
6 黄建琴;徐奕鼎;王烨军;方吴云;康启兵;;安徽省几种能源植物的研究与利用[J];安徽林业科技;2010年01期
7 张洋;;浅析青海省发展生物柴油产业的可行性[J];安徽农学通报;2005年S1期
8 查国君;张世敏;张无敌;尹芳;;茶籽油制备生物柴油的研究[J];安徽农学通报;2007年17期
9 张世敏;查国君;张无敌;尹芳;;一种绿色环保能源—生物柴油[J];安徽农学通报;2007年18期
10 田志环;;我国发展生物柴油的优势及开发利用方略[J];安徽农学通报;2007年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 庞敏;姜绍通;;生物柴油制备中脂肪酶的应用研究进展[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
2 马忠;李川;施云海;;多金属催化剂用于甲醇酯交换反应制备生物柴油[A];上海市化学化工学会2011年度学术年会论文集[C];2011年
3 蔡卫滨;朴香兰;丁煜玥;李继定;朱慎林;;等离子接枝改性膜用于植物油浸取中溶剂回收的研究[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
4 张静;郭玉明;貟慧星;;原料含水率对固体成型燃料成型效果的影响[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 翟建华;邓一蕾;曹晓妹;;生物质柴油的生产方法及筛选[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
6 张陆;刘艳;张英楠;;生物炼制技术在玉米加工业应用[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
7 童牧;周志刚;;新一代生物柴油原料——微藻[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
8 黄忠水;纪威;姚亚光;;玉米油试制生物柴油研究[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
9 阮海健;李子明;李少华;;连续浸出法回收废白土油脂的工艺研究[A];2007年学术年会论文集[C];2007年
10 谢光辉;赵亚丽;朱万斌;丁荣娥;韩立朴;程序;;多年生草本木质纤维素能源作物及其在我国北方资源评价[A];中国作物学会栽培专业委员会换届暨学术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高登征;固体酸碱催化剂的制备及其在生物柴油合成中的应用[D];山东科技大学;2010年
2 李琴;酶法制备生物柴油新工艺及其高值化技术探索[D];华中科技大学;2010年
3 张丽平;基于非均相催化制备生物柴油的过程研究[D];华东理工大学;2011年
4 朱颖颖;合成气合成二甲醚和乙醇的试验研究[D];浙江大学;2010年
5 秦建光;秸秆类生物质流态化燃烧特性研究[D];浙江大学;2009年
6 刘倩;基于组分的生物质热裂解机理研究[D];浙江大学;2009年
7 文振中;生物柴油制备的反应过程强化方法的研究[D];华东理工大学;2010年
8 朱根民;国家石油储备基地运行管理研究[D];武汉理工大学;2010年
9 赵明星;厨余物厌氧产氢过程控制因素优化研究[D];江南大学;2010年
10 马正;利用不同底物生产1,3-丙二醇及基因工程菌的构建[D];江南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐京禧;农业废弃物热解特性的研究[D];华中农业大学;2010年
2 谢景欢;沼渣利用下温室番茄及土壤环境对水氮耦合的响应[D];华中农业大学;2010年
3 马爱玲;生物质与煤混合燃烧特性的研究[D];河南理工大学;2010年
4 谷桂娜;介孔分子筛的合成及其孔道中脂肪酶固定化的研究[D];辽宁师范大学;2010年
5 王红娜;气升式反应器两步法生产生物柴油实验研究[D];郑州大学;2010年
6 马梅英;生物质及其热解液体产物分析研究[D];郑州大学;2010年
7 孔凡敏;产油脂酵母菌株的选育[D];山东农业大学;2010年
8 王东旭;糠醛渣制备活性炭及其对糠醛废水脱色性能的研究[D];大连理工大学;2010年
9 邢维贺;八种抗逆经济能源植物的生化成分与脂肪酸组成[D];辽宁师范大学;2010年
10 陆圣梅;黄连木籽油生物柴油制备及其实验研究[D];安徽农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛勇,余龙江,朱敏,纪界永;利用植物油生产优质可降解新能源——生物柴油的研究[J];山东农业科学;2004年05期
2 何红波;姚日生;江来恩;;生物柴油制备方法研究进展[J];安徽化工;2008年06期
3 王力川;;文冠果化学成分·综合利用及栽培技术[J];安徽农业科学;2006年09期
4 姚建;李为民;杨洪丽;;固体碱法制备生物柴油组分生成动力学[J];安徽农业科学;2008年05期
5 宋华民;徐桂转;张百良;;固体碱催化制备生物柴油的研究进展[J];安徽农业科学;2008年05期
6 程文明,杨柏珍,李俊;文冠果果壳中脂肪酸成分的研究[J];安徽医药;2002年04期
7 张利波,彭金辉,张世敏,范兴祥,郭胜惠;微波辐射烟杆氯化锌法制造活性炭工艺[J];安全与环境学报;2004年02期
8 焦新亭;李晓东;刘国文;陈全虎;;碳纳米管对亚甲基蓝的吸附性能研究[J];安全与环境学报;2007年03期
9 马启慧;;能源树种文冠果的研究现状与发展前景[J];北方园艺;2007年08期
10 曹宏远;曹维良;张敬畅;;固体酸Zr(SO_4)_2·4H_2O催化制备生物柴油[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 于洋;;文冠果皂甙对小鼠抗疲劳能力影响的研究[A];2002年第9届全国运动医学学术会议论文摘要汇编[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 钱能志 赵江红;[N];中国绿色时报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 田丹碧;负载型纳米催化剂KF/Al_2O_3的制备及其应用研究[D];南京工业大学;2004年
2 陈文伟;乌桕梓油制备生物柴油的研究[D];南昌大学;2006年
3 牟洪香;木本能源植物文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)的调查与研究[D];中国林业科学研究院;2006年
4 钟耕;绿色工艺制备生物柴油探索[D];中国农业科学院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 徐元浩;生物柴油的实用性研究[D];武汉理工大学;2005年
2 鞠庆华;有机碱催化制备生物柴油模拟体系的研究[D];南京工业大学;2005年
3 李浩南;废弃食用油脂合成生物柴油的研究[D];西南大学;2007年
4 张磊;生物柴油制备新工艺的研究[D];青岛科技大学;2007年
5 薄向利;非均相催化剂制备生物柴油的研究及经济评价[D];四川大学;2007年
6 张明俊;介孔SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸的制备和催化性能研究[D];四川大学;2007年
7 矫彩山;利用废弃植物油合成生物柴油的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
8 秦世嵘;阴离子型树脂催化制备生物柴油的研究[D];大连理工大学;2008年
9 乔仙蓉;固体超强酸催化油脂和甲醇酯交换制备生物柴油[D];太原理工大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于海燕;牟洪香;;文冠果——理想的生物柴油木本原料[J];中国石化;2007年07期
2 白金友;文冠果简易榨油方法[J];新农业;1987年Z2期
3 陈燕勤;陈德军;刘罡;;甲醇法制备文冠果种仁油生物柴油的试验研究[J];粮油食品科技;2010年02期
4 曲文珍;;文冠果—水土保持树种草种介绍之十[J];农田水利与水土保持利;1965年06期
5 马养民;张航涛;郭俊荣;;文冠果种子油制备生物柴油工艺的研究[J];粮油加工;2010年01期
6 朱丹,胡群,李霞冰;文冠果化学成分预试与综合利用的研究[J];国土与自然资源研究;1997年01期
7 王黎丽;付玉杰;张谡;;文冠果种子油提取工艺[J];植物研究;2008年04期
8 ;简讯[J];化工时刊;2010年08期
9 宋于洋;南立军;;文冠果种仁中共轭亚油酸提取工艺及其氧化性研究[J];林产化学与工业;2008年06期
10 马养民;张航涛;郭俊荣;;文冠果种子油理化性质及脂肪酸组成[J];食品研究与开发;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郝一男;王喜明;丁立军;;文冠果出油前后的种仁、种仁油和生物柴油的FTIR分析[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
2 尚德库;叶秀云;房秀田;;文冠果辐射诱变试验初报[A];全国林木遗传育种第五次学术报告会论文汇编[C];1986年
3 叶雅玲;侯铁梅;李振洲;任晓远;;吉林省中西部文冠果能源林培育前景可观[A];森林可持续经营与生态文明学术研讨会论文集[C];2008年
4 汪毅;纪雪飞;杨柏珍;邹莉波;王力华;;蒙药文冠果抗老年痴呆活性物质及其药理作用的研究[A];第八届全国药用植物及植物药学术研讨会论文集[C];2009年
5 邹莉波;王力华;纪雪飞;杨柏珍;迟天燕;汪毅;魏末;;文冠果壳苷对同型半胱氨酸诱导PC12细胞损伤的保护作用研究[A];2011全国老年痴呆与衰老相关疾病学术会议第三届山东省神经内科医师(学术)论坛论文汇编[C];2011年
6 陈静;万东锦;孙旭镯;王宁;;文冠果种子油的提取及其理化性质[A];中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C];2011年
7 何苗;;文冠果挥发油成分的GC-MS分析[A];全国第二届中药资源生态学学术研讨会论文集[C];2006年
8 白金友;李翠舫;;文冠果优树无性系的鉴定[A];全国林木遗传育种第五次学术报告会论文汇编[C];1986年
9 侯元凯;刘松杨;;我国生物柴油树种选择与评价[A];2008中国生物质能源技术路线标准体系建设论坛论文集[C];2008年
10 李占林;李铣;李宁;许婧;;文冠果果壳化学成分研究[A];第八届全国中药和天然药物学术研讨会与第五届全国药用植物和植物药学学术研讨会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 朱江漫;甘肃建百万亩文冠果原料基地[N];人民政协报;2009年
2 张斐 记者 张平;双丰局建四千亩文冠果能源林[N];黑龙江日报;2009年
3 庆阳市林科所 徐建民;文冠果实生苗的培育[N];陇东报;2010年
4 记者 高菲;惠农2万亩“植物油田”开建[N];宁夏日报;2011年
5 李中岳;西部造林好树种——文冠果[N];中国特产报;2001年
6 记者 孙全;沈阳今年将种千亩“柴油林”[N];沈阳日报;2010年
7 记者 郑有胜;阜新种下百万亩“柴油森林”[N];辽宁日报;2011年
8 记者  李玉亮;3万棵“柴油树”落户大英章[N];莱芜日报;2006年
9 司勇;推广种植文冠果造福老区人民[N];太原日报;2011年
10 夏红亮 李立峰;文冠果种植基地落户卢龙[N];河北科技报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郝一男;文冠果种仁油的提取及其生物柴油合成的研究[D];内蒙古农业大学;2011年
2 杜希华;文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)雄性不育性的分子机理研究[D];北京林业大学;2003年
3 顾玉红;文冠果体细胞胚胎发生及形态建军成机理的研究[D];北京林业大学;2005年
4 牟洪香;木本能源植物文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)的调查与研究[D];中国林业科学研究院;2006年
5 邓红;文冠果种仁品质及其油脂和蛋白质资源利用研究[D];陕西师范大学;2011年
6 张淑勇;黄土丘陵区主要树种抗旱生理特性及荧光动力机制[D];中国林业科学研究院;2009年
7 姚海宁;中国能源林建设中的经营及融资问题研究[D];北京林业大学;2008年
8 刘美英;马家塔复垦区土壤质量评价及其平衡施肥研究[D];内蒙古农业大学;2009年
9 李占林;文冠果果壳化学成分及其生物活性研究[D];沈阳药科大学;2006年
10 吴毅峰;大豆生物柴油在不同环境条件下燃烧与碳烟排放特性的研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁志霞;文冠果的生物炼制工艺与技术经济分析[D];大连理工大学;2010年
2 王继艳;文冠果生物炼制工艺的过程集成研究[D];大连理工大学;2011年
3 孙琳琳;文冠果种质资源评价与优良单株选择[D];山东师范大学;2012年
4 万群芳;文冠果种群生殖生态学及生存策略研究[D];西北农林科技大学;2010年
5 董亚芳;文冠果优良单株选择及光合特性的初步研究[D];河南农业大学;2010年
6 吴红雪;神东矿区文冠果繁殖技术试验研究[D];内蒙古农业大学;2011年
7 马丽萍;生物柴油树种结实及经济效益评价[D];河南农业大学;2009年
8 蔡龙;提高中国特有能源树种文冠果座果率的技术研究[D];北京林业大学;2012年
9 史绍林;文冠果种子催芽和组织培养研究[D];齐齐哈尔大学;2012年
10 宗建伟;文冠果插穗不定根发育不同阶段解剖学特征研究[D];西北农林科技大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026