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《重庆工商大学》 2010年
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花椒籽皮油酶催化制备生物柴油影响因素研究

李强  
【摘要】: 随着国际社会对气候变化问题的关注以及化石能源日益减少对人类生活造成的威胁,人们对低碳、环保、可再生的生物柴油予以了更多的关注。本研究针对高酸值和高蜡质的花椒籽皮油,选取了两种高效、廉价的国产脂肪酶作为催化剂制制备生物柴油,既为当前制备生物柴油的高成本问题提供了一条途径,也可以有效的将花椒籽皮油这一废弃物资源进行合理的利用。 试验利用凯泰固定化脂肪酶以及LVK-H100游离脂肪酶在摇瓶体系下对花椒籽皮油进行催化转化,从正己烷、正庚烷、二氯甲烷、石油醚(30-60℃)、6#溶剂油等几种非水介质中筛选出适合催化体系的介质,考察了酰基受体甲醇的添加量、添加次数、非水介质的添加量、酶添加量、水添加量、体系温度对转化率的影响,并对凯泰固定化脂肪酶催化体系进行正交试验以及稳定性试验,最后在优化出的最佳反应条件下对精制前后的花椒籽皮油的转化率进行对比。 试验还利用凯泰脂肪酶在固定床反应体系下对花椒籽皮油进行催化转化,在摇瓶体系的基础上考察了脂肪酶添加量、非水介质添加量、及柱流速对反应转化率的影响,并对精致前后的花椒籽皮油转化率进行对比。 试验结果表明,凯泰固定化脂肪酶摇瓶催化制备生物柴油体系的最佳反应条件为:脂肪酶含量25%,含水量10%,正己烷含量15%,在45℃的条件下进行催化转化,转化时间为24小时。在醇油比3:1,三次添加甲醇的条件下,脂肪酶对云南产溶剂提花椒籽皮油的转化率可以达到82.5%。在上述条件下,脂肪酶可以连续反应8个批次,转化率并无明显下降;精制后花转化率可以提高到95.2%(油酸甲酯);用6#溶剂油代替正己烷,反应的转化率并未出现明显降低; LVK-H100体系的最佳转化条件为:脂肪酶含量15%,不添加正己烷,水含量为10%,反应温度为40℃,醇油摩尔比3:1,分三步均量添加甲醇,反应时间48小时,粗花椒籽皮油的转化率可达到85.6%,精制后花椒籽皮油的转化率可以到达96.2%; 凯泰固定化脂肪酶固定床催化转化反应体系适合的反应条件为:固定化脂肪酶的添加量为20%,正己烷的添加量为15%,水添加量为10%,柱流速为0.6ml/min,反应温度45℃,醇油摩尔比3:1,每隔8小时均量添加甲醇。在此条件下,粗花椒籽皮油的转化率为88.5%,精制后花椒籽皮油转化率可达96.6%。
【学位授予单位】:重庆工商大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TE667

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【参考文献】
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