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生物柴油的绿色制备工艺

龙涛  
【摘要】: 生物柴油是以生物质为原料生产的可再生的绿色能源,对解决当今世界面临的能源短缺和环境污染两大问题具有十分重要的意义。制取工艺中催化剂性能优劣直接影响工艺的可行性。本文主要研究了以离子液体和离子交换树脂为催化剂催化大豆油的酯交换反应制备生物柴油。 1.离子液体没有显著的蒸汽压,结构和酸性均可调,因此可作为酸性催化剂催化酯交换反应制备生物柴油。氯化胆碱·xZnCl_2离子液体具有制备简单,原料价格低廉,对水稳定等优点,可作为制备生物柴油的催化剂。本文研究了醇油比、催化剂用量、反应温度等因素对酯交换反应的影响,并首次给出了生物柴油与豆油的分离工艺。 2.以树脂为碱性催化剂,官能团基本为季铵盐,本文采用离子液体片段N-甲基咪唑可以提高树脂的耐高温性能。N-甲基咪唑功能化的阴离子交换树脂改变了树脂的极性,提高了生物柴油的产率。研究溶解在树脂上的NaOH对树脂的作用。以含有NaOH的N-甲基咪唑功能化的阴离子交换树脂为催化剂制备生物柴油,NaOH的用量仅为常规法的17%,NaOH与树脂的共催化作用提高了催化剂的整体催化效率,研究了影响酯交换反应的三个因素:醇油比、催化剂用量和搅拌速度。 离子液体和离子交换树脂均是环保,可回收的绿色催化剂,是目前制备生物柴油的理想催化剂。


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