艾蒿油制備生物柴油的研究.pdf

1、艾蒿是一種廣泛生長于北方地區(qū)的非糧野生作物,其種子富含油脂,本文提出將艾蒿種子壓榨成油,選用合適的工藝流程將其制備成生物柴油,既合理而有效的利用了野生植物資源,又為解決我國的能源危機提供了新的解決思路。
　　 利用氣質(zhì)聯(lián)用技術檢測了艾蒿油的組成成分和含量,從而可以從定性和定量兩個角度更深入的認識實驗對象,確定出艾蒿油的組成和含量后,對艾蒿油的酸值、碘值等理化性質(zhì)進行了研究和檢測,得到了艾蒿油的一些主要理化指標,為下一步制備生物柴

2、油提供參考。
　　 通過對比幾種制備生物柴油的方法,考慮到經(jīng)濟成本和實現(xiàn)工業(yè)化的可行性,本文確定了化學法制備生物柴油的工藝路線,參考艾蒿油的理化性質(zhì),分預酯化過程和酯交換反應兩步制備生物柴油。對于預酯化過程,選用響應面法設計實驗并對工藝參數(shù)進行優(yōu)化,提出了以艾蒿油酸值作為目標函數(shù)的二次項數(shù)學模型,對回歸方程進行統(tǒng)計學分析,分析討論影響預酯化過程酸值的顯著因素,并確定出最佳工藝參數(shù),即在反應溫度67.8℃,濃硫酸加入量為艾蒿油油重

3、的1.2％,反應時間為1小時,在此條件下,酸值最小,為0.42 KOH mg／g；對酯交換反應采用正交試驗進行優(yōu)化,以生物柴油中脂肪酸甲酯的含量為目標函數(shù),溫度、催化劑KOH用量、反應時間為考察因素,最終達到優(yōu)化工藝過程的目的,最終得出最佳工藝條件:反應溫度是70℃,KOH加入量為0.5％,反應時間為0.5小時,在此條件下生物柴油中脂肪酸甲酯的百分含量最高。
　　 由于生物柴油的汽液平衡數(shù)據(jù)對于其制備過程的后續(xù)工藝中生物柴油和其

4、它組分的分離具有重要作用,為充實生物柴油基礎數(shù)據(jù),本文選取生物柴油主要的兩種組分棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯作為研究對象,用循環(huán)法測定了兩者減壓條件下(10KPa)的二元物系的汽液平衡數(shù)據(jù),并用Matlab語言編制了UNIFAC模型、NRTL模型、Wilson模型的計算機程序,將運行出的模型結果與實驗數(shù)據(jù)比較,發(fā)現(xiàn)UNIFAC模型、NRTL模型均可較好的模擬棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯二元物系減壓條件(10KPa)下的汽液平衡數(shù)據(jù),模型結果與實驗數(shù)