絮凝法采收小球藻的研究

试验研究了9种絮凝剂:壳聚糖、琼脂、聚丙烯酰胺、硫酸锌、明矾、硫酸铝、氢氧化钙、硫酸铁、三氯化铁采收小球藻的效果,并对絮凝采收后的培养液重复使用情况及絮凝剂费用进行了考察。结果表明,硫酸铝、氢氧化钙、硫酸铁和三氯化铁絮凝效果较好,絮凝时间90 min,用量分别为0.8,0.8,0.5,0.3 g/L藻液时,小球藻的采收率分别达到89.7%,91.7%,89.6%和92.3%。絮凝后的培养液按1∶10接种小球藻,小球藻在硫酸铝和硫酸铁絮凝后的上清液中生长较慢;在氢氧化钙和三氯化铁絮凝后的上清液中生长较快。氢氧化钙絮凝采收小球藻的成本较低,絮凝剂费用为1.0元/kg干藻。综合考虑,氢氧化钙可作为小球藻最佳絮凝剂。     

脂肪酸甲酯在甲酸自催化体系中的环氧化和开环反应动力学研究

环氧脂肪酸甲酯是一种性能优良的塑料增塑剂,研究了环氧脂肪酸甲酯合成过程中脂肪酸甲酯在甲酸自催化体系中的环氧化和开环反应动力学。在环氧化反应中,双键和过氧甲酸的反应级数分别为1．43级和1级,反应活化能为56．3kJ／mol;在环氧基团的开环反应中,水对开环反应的作用非常微弱,体系中甲酸对开环反应起主导作用;实验得到在环氧基团和甲酸的开环反应中,环氧基团和甲酸的反应级数分别为1级和1．85级,反应活化能为94．7kJ／mol。     

纤维藻培养及制备生物柴油的研究

探讨了纤维藻(Ankistudesmus sp)的低成本培养模式,考察了氮源和碳源以及反应器形式对纤维藻生物量、油脂积累以及油脂组成的影响。户外培养纤维藻在氮饥饿条件下油脂产率较高;通过槽式反应器和管式反应器的比较发现:槽式反应器更适合微藻的大规模培养;混养培养时能显著增加纤维藻的生物量和油脂含量,最佳添加条件下藻的生物量和油脂含量分别高达1.64 g/L和15.9%,1.41 g/L和11.9%。藻油经酸催化甲酯化制备生物柴油,经气相色谱分析,藻油主要成分为棕榈酸、油酸和亚油酸。氮缺陷、流加葡萄糖培养得到的纤维藻油含有25.32%的棕榈酸、44.74%的油酸,其制备得到的生物柴油具有更好的氧化稳定性和低温流动性。     

Pt/MCM-41加氢裂化制备航空生物煤油

利用可再生资源制备液体燃料,是国家应当储备的战略技术之一。本试验以生物柴油加氢脱氧得到的生物烷烃为原料,采用Pt/MCM-41介孔分子筛为加氢裂化催化剂,制备出高转化率、较高选择性的航空生物煤油。试验以不同硅铝比MCM-41为载体,负载不同质量铂金属,制备和表征了不同组成Pt/MCM-41的催化剂;考察了不同硅铝比、反应温度、铂负载量对催化剂活性的影响。结果表明,硅铝比、反应温度和铂负载量对反应产物都有很大影响,硅铝比为10的Pt/MCM-41(Pt%=0.7%)催化剂在340℃条件下的转化率达到了98.42%,煤汽比为1.01,收率也达到了89.50%;随着温度的升高,产物转化率逐渐增加,但是煤汽比随着反应温度的升高逐渐减小;随着铂负载量的增加,转化率提高显著,煤汽比在负载量达到0.7%时才提高明显。     

化学法测定转鼓反应器气液相界面积

采用化学法对转鼓反应器内气液相界面积进行测定,考察了转鼓表面超重力因子、气体通量、液体通量对转鼓反应器内气液相界面积的影响。结果表明:反应器气液相界面积分别随超重力因子和液体通量的增大,先增大后趋于平缓;随着气体通量的增加,转鼓反应器内气液相界面积先增大然后减小;在液体通量为5 m3/(m2.h)、转鼓表面超重力因子为77、气体通量为398 m3/(m2.h)时,可获得最大的气液相界面积为0.058 m2,比相界面积为137 m2/m3,约为鼓泡反应器比相界面积的6.8倍。研究结果为转鼓反应器的优化设计和操作条件的选择提供了依据。     

转鼓反应器中油酸氧化裂解制备壬二酸的研究

在转鼓反应器中实现了油酸臭氧氧化裂解制备壬二酸的连续化操作。考察了转鼓转速、液体流量、气体流量对转鼓反应器内气液传质反应速率的影响。在双膜理论的基础上,利用恩田公式来计算气相传质系数、液相传质系数,建立了转鼓反应器中两步反应速率模型,并将模型预测值与实验值进行了比较。实验结果表明:在转鼓反应器中,油酸氧化裂解反应速率分别随转鼓转速和液体流量的增大,先增大后趋于平缓;随着气体通量的增加,转鼓反应器内油酸氧化裂解反应速率先增大然后减小;在转鼓转速为1 699 r/min、液体流量为45 mL/min、气体流量为3 L/min时,在转鼓内油酸氧化裂解可获得最大的气液传质反应速率。模型预测值与实验值比较,两者吻合得较好,验证了模型的可靠性。     

乌桕梓油甲酯中2,4-癸二烯酸甲酯的分离

乌桕梓油中含有一种特殊结构的四酯成分,四酯分子水解得到结构特殊的中长链脂肪酸2,4-癸二烯酸,这种烯酸含有多种官能团,性能活泼,具有潜在的应用价值和研究意义。通过酯交换,将梓油中的三酰甘油和四酰甘油转化为脂肪酸甲酯。经过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析,得出乌桕梓油的脂肪酸甲酯主要为亚油酸甲酯和亚麻酸甲酯,它们各占梓油脂肪酸甲酯总量的30.1%和41.3%,2,4-癸二烯酸甲酯大约占梓油脂肪酸甲酯的4.2%。采用减压间歇精馏的方法,在精馏压力低于500 Pa、回流比为1的工艺条件下,收集塔顶温度在93~93℃的塔顶馏分,得到纯度为96.0%的2,4-癸二烯酸甲酯产品,2,4-癸二烯酸甲酯的收率为76.5%。     

WO3·n H2O的制备及其催化环氧油酸甲酯的氧化裂解性能

以 Na₂WO₄为前体,制备了 WO₃·0.33H₂O,WO₃·H₂O,WO₃·2H₂O 催化剂,采用制备的催化剂对环氧油酸甲酯(EMO)进行氧化裂解制备了壬醛(N)和壬醛酸甲酯(M);考察了反应温度、反应时间、H₂O₂用量和催化剂用量对 EMO转化率和 N/M 收率的影响。制备了不同硅铝比的 Al-MCM-41 介孔材料作为吸附剂,用于提高催化剂的可重复使用性。实验结果表明,WO₃·H₂O 的催化性能较优,在反应温度 60 ℃、反应时间 45 min、n(EMO)∶n(H₂O₂)∶n(WO₃·H₂O)=1.0∶1.1∶0.4 条件下,EMO 转化率为 97%,N/M 收率为 72%。硅铝比为 50 的 Al-MCM-41 材料为较适宜的吸...     

微波对生物质原料预处理及热解的作用研究进展

综述了生物质通过微波裂解转化制备生物燃料的新方法,重点比较了微波干燥预处理与常规干燥方法,分析了微波干燥后的生物质特性、微波作为热源对生物质裂解的影响及微波裂解机理. 对生物质微波裂解未来的发展方向作了预测,包括寻找低耗的生物质原料、高效的催化剂、开发高品位的生物油及对微波裂解的机理进行深入研究.     

Pt/Al-MCM-41催化剂金属/酸性配比关系对生物烷烃加氢裂化制备生物航空煤油的影响

开发可再生的生物液体燃料可以增加能源供应,减轻环境污染。本研究以生物柴油加氢脱氧得到的生物烷烃为原料,采用Pt/Al-MCM-41为加氢裂化催化剂制备生物航空煤油。实验以硅铝比为10的Al-MCM-41为载体,通过改变Pt负载量,制备了金属/酸性不同配比的催化剂。在配比值C_(Pt)/C_A为0.182~0.338范围内,随着C_(Pt)/C_A值的增加,催化剂的加氢裂化活性和对煤油的选择性均逐渐增加,但太高的C_(Pt)/C_A值会引起Pt颗粒团聚,不仅造成催化剂浪费而且会降低催化活性和对煤油的选择性。C_(Pt)/C_A为0.203是较理想的配比值,在此配比值下,生物烷烃的转化率、煤油产率和煤汽比分别为98.7%、47.0%和1.12。