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废弃油脂制备生物柴油预处理关键技术研究

孟君  
【摘要】: 随着人们对不可再生能源日益减少及环境污染的日趋关注,开发新型环境友好的可再生燃料已成为当今科学研究的热点课题之一。将废弃油脂转化为柴油的代用燃料有着可再生及可生物降解等优点,对减轻大气温室气体浓度、改善人类的生存环境、实现经济的可持续发展具有重要的意义。由于这类油脂酸值高、杂质多、成份复杂,不宜直接用于制取生物柴油。本文以地沟油及油脂精炼副产物皂脚为原料,探索不同预处理方式及条件对其降酸除杂等效果的影响,使处理后的油可直接用于固体碱催化酯交换制备生物柴油。主要研究结果如下: ①通过对地沟油预处理研究,确定了一条较合理的预处理工艺路线;采用单因素和正交试验对地沟油高酸价进行酯化降酸效果的考察,得到地沟油的酯化降酸最佳工艺条件为:醇油摩尔比25:1,催化剂5%,反应时间6h,反应温度85℃,该工艺条件下酸值可由100 mg KOH/g左右降到1.862 mg KOH/g,后经脱色、干燥后可用于制备生物柴油。 ②采用先酸化,再酯化的方法对皂脚预处理进行研究,通过试验得出硫酸酸化的最佳工艺条件为:硫酸浓度50%,反应时间4h,反应温度90℃,该条件下酸值最高可达到72.20mg KOH/g;皂脚酯化的最佳工艺条件为:醇油摩尔比25:1,催化剂5%,反应时间6h,反应温度85℃;处理后酸值可降到1.984mg KOH/g,经脱色、干燥后可用于制备生物柴油。 ③对经预处理的地沟油和皂脚进行归一处理,并对其关键指标进行检测;采用固体碱催化剂-磷酸钠进行生物柴油的制备,经检测最终生物柴油产品中脂肪酸甲酯含量可达95%左右,由此表明研究获得的预处理方式能够较好地实现固体碱催化制备生物柴油。


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