氧化鈣基固體堿的制備及其在合成生物柴油中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文以大豆油酯交換反應(yīng)為研究對象，系統(tǒng)地研究了氧化鈣系列固體堿在生物柴油合成中的催化作用。在改善催化劑性能方面，優(yōu)選最佳的催化劑前體方式和負(fù)載量，并考察了催化劑的重復(fù)使用性能以及影響重復(fù)使用性能的因素。 在酯交換工藝改進(jìn)上詳細(xì)考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量、原料酸價(jià)、醇油比、乳化技術(shù)應(yīng)用和共溶劑等多種因素的影響，最終得出最佳工藝組合。 結(jié)合XRD、RAMAN、BET、SEM、TG、CO2—TPD等分析手段，考察了氧

2、化鈣系列固體堿的催化活性和晶型、比表面積、熱穩(wěn)定性及堿性強(qiáng)度之間的關(guān)系，揭示出氧化鈣系列固體堿的酯交換活性機(jī)理和空氣毒化的成因。 最后將固體酸、堿催化兩步法進(jìn)行聯(lián)用。測試了大豆油、棕櫚油、大豆油—脂肪酸混合油、地溝油和廢油脂等多種原料，以評價(jià)該方法對復(fù)雜原料的適用性。 本文主要結(jié)論如下： 催化劑催化活性和堿性強(qiáng)度由強(qiáng)到弱的排序：Cal—N＞Ara—N＞CaO—N；當(dāng)Li/CaO負(fù)載型催化劑負(fù)載量為1.25％時(shí)催化

3、活性最強(qiáng)，并且可以重復(fù)使用7次。氧化鈣在酯交換反應(yīng)后期與副產(chǎn)的甘油生成甘油鈣，可起到均相催化作用。 得到大豆油酯交換反應(yīng)的工藝優(yōu)化條件為：原料酸價(jià)≤1mgKOH/g，催化劑投料量占油重1％，反應(yīng)溫度65℃，醇油摩爾比6：1，高速剪切乳化機(jī)轉(zhuǎn)速6000r/min，加入5％的甲酯作為共溶劑。 Cal—N受空氣毒化后，在催化劑外層形成大量的Ca(OH)2和一定量的無定形碳酸鈣，因而催化活性得以部分保持；Ara—N受毒化后，表