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《西南大学》 2007年
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废弃食用油脂合成生物柴油的研究

李浩南  
【摘要】: 由于石化燃料资源的日益耗竭和环保的迫切需要,清洁能源的开发越来越受到人们的重视。世界各国的能源研究人员从环境保护和资源战略的角度出发,积极探索发展替代燃料以及可再生能源,生物柴油就是其中一种。而制约生物柴油发展的关键因素就是原料的价格问题,寻找一种廉价的原料并将其转化也是研究的主要方向。废弃油脂以其价廉、来源广泛而满足合成生物柴油的需要。将废弃油脂合成生物柴油,不仅可以解决废弃油脂对食品安全和环境保护的冲击,而且可以解决合成生物柴油的原料成本过高的问题。本文选用废弃油脂为原料,通过降酸与酯化相结合的工艺将其转化成生物柴油,具体结论如下: 1通过过滤、脱水和脱色等方式,使废弃油脂中的杂质、水分得到了很好的控制,脱色率达35.27%;结合树脂的特性,采用摇瓶装置,通过单因素试验比较脱酸效果,B型树脂的脱酸效果最好,脱酸工艺为:温度60℃,时间3h,16%的树脂(废弃油脂的质量),醇油摩尔比为9:1;树脂的再生方式为先用5%的NaCl浸泡5h,再用5%的HCl浸泡5h,最后用5%的NaOH浸泡5h,树脂可再生12次以上,其活性仍保持稳定。但脱酸过程的时间比较长,在树脂的再生分离过程中也会有树脂损失,操作过程相对复杂。 2在单因素实验的基础上,使用连续化反应体系,采用二次正交旋转组合设计,通过响应面法分析反应温度、醇油摩尔比、树脂的高度和进样流速对废弃油脂脱酸率的影响。结果发现: (1)四个因素对脱酸率都有显著或极显著的影响,影响由大到小依次为:温度>醇油摩尔比>树脂高度>进样流速,反应温度与进样流速的交互作用对脱酸率有极显著的负影响。 (2)在反应温度53.49~56.71℃,醇油摩尔比12.05:1~13.29:1,树脂的高度26.79cm~30.15cm,进样流速0.298mL/s~0.305mL/s的优化参数条件下,废弃油脂的脱酸率达96.29%(酸值小于1mgKOH/g)有95%以上的可能性。 3以产物中甲酯含量和得率为指标,通过单因素试验确定了使产物中甲酯含量达98.0%的碱法合成生物柴油工艺为:反应温度60℃,反应时间40min,醇油摩尔比为12:1,1.0%的氢氧化钠(废弃油脂的质量),控制油脂的水分≤0.3%,反应过程进行中速搅拌。 4确定了废弃油脂合成生物柴油的整体工艺;通过气象色谱法检测,废弃油脂合成的生物柴油的主要成分是肉豆寇酸甲酯C14:0,软脂酸甲酯C16:0,棕榈油酸甲酯C16:1,硬脂酸甲酯C18:0,油酸甲酯C18:1,亚油酸甲酯C18:2,花生酸甲酯C20:0,亚麻酸甲酯C18:3,芥酸甲酯C22:1,甲酯总含量达98.11%;生物柴油的性能指标达到了欧洲Ⅱ~#标准。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TE667

【引证文献】
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