固體堿催化劑酯交換反應(yīng)制備生物柴油的研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，日益突出的能源短缺和環(huán)境污染等問題己成為各國(guó)必須面對(duì)的世界性難題，目前較好的解決思路是尋找和發(fā)展可再生、環(huán)境友好型替代能源。生物柴油技術(shù)在這一背景下得到了迅速的發(fā)展。生物柴油是油脂與醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到的，作為替代石化柴油的可再生能源，具有使用安全、對(duì)環(huán)境友好的特點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保新能源，因而日益受到重視。酯交換法是合成生物柴油的重要方法，在這個(gè)合成過程中固體堿催化劑具有易分離、流程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。所以，研究固體堿催

2、化酯交換合成生物柴油具有重要的理論和實(shí)際意義。 本論文首先以豆油為原料，采用CaO為催化劑活性組分，考察了前驅(qū)體、載體、焙燒溫度、負(fù)載量等因素對(duì)負(fù)載型固體堿催化酯交換反應(yīng)過程的影響。研究結(jié)果表明，以MgO-1為載體、硝酸鈣為活性組分前驅(qū)體，在活性組分負(fù)載量為14％、焙燒溫度600℃條件下所制備的催化劑具有較佳的催化性能。操作條件實(shí)驗(yàn)表明：以豆油為原料油時(shí)，醇油比12：1，催化劑用量1.2％，反應(yīng)時(shí)間2.5h，反應(yīng)溫度65℃，甲酯

3、收率為93.7％；以桐油為原料油時(shí)，醇油比15：1，催化劑用量1.2％，反應(yīng)時(shí)間3h，反應(yīng)溫度65℃，甲酯收率為90.5％。 針對(duì)負(fù)載型催化劑循環(huán)穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，采用發(fā)泡法制備了非負(fù)載型鈣鎂固體堿復(fù)合催化劑，并將其應(yīng)用于豆油的酯交換反應(yīng)過程。研究結(jié)果表明，當(dāng)催化劑Ca：Mg=1：1時(shí)，在醇油比12：1、催化劑用量1.2wt％、反應(yīng)溫度65℃、回流時(shí)間2.5h等條件下，酯交換反應(yīng)過程的甲酯收率高達(dá)96.5％。與負(fù)載型催化劑相比，非