非均相固体碱催化棉籽油制备生物柴油及其性能

采用浸渍法制备了Cs2O/La2O3固体碱催化剂,并将其用于棉籽油与甲醇酯交换制备生物柴油的反应。考察了催化剂载体、Cs2O负载量、焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明：采用La2O3作为载体,Cs2O负载量20%（Cs2O与载体的质量比）,焙烧温度600℃,制备得到的Cs2O/La2O3固体碱催化剂用于酯交换反应时具有良好的催化活性。在反应温度65℃,醇油摩尔比12∶1,固体碱催化剂用量为油质量的3%,反应3 h产物中棉籽油甲酯含量达到98.8%。     

固体酸催化油脂酯交换制备生物柴油研究进展

生物柴油是一种环境友好、可再生资源,目前最有效制备方法是化学催化酯交换法。该文综述固体酸催化剂种类及特点,重点讨论固体酸催化剂在油脂酯交换制备生物柴油中应用。     

微波辅助炭基固体酸催化地沟油制备生物柴油

为研究微波固体酸法制备生物柴油,以炭化-磺化法制备了一种新型炭基固体酸催化剂,于实验室自制微波反应器中催化地沟油制备生物柴油。实验中固体酸催化剂在微波环境下催化活性高、性质稳定,且微波辐射可大幅提高反应速率。对反应条件进行了单因素分析,并针对微波功率密度、微波反应时间、催化剂用量对生物柴油转化率的影响进行了响应面优化设计,得到最佳工艺为:微波功率密度1.15 W/m L,微波反应时间33.33 min,炭基固体酸催化剂用量4.83%(质量分数),最终生物柴油转化率为90.38%。此优化结果与先前单因素实验结果一致,验证了模型的可信度高、拟合度好。     

固体酸催化麻疯树籽油制备生物柴油

采用新型固体酸SO4^2-／TiO2-SiO2替代传统的液体酸、碱催化剂,催化较高酸值麻疯树籽油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油。考察了搅拌速度、固体酸催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度、助溶剂等因素对产物中甲酯含量的影响。结果表明,固体酸催化剂对麻疯树籽油酯交换具有较好的催化活性和稳定性,产物与催化剂易于分离。在反应温度110℃,醇油摩尔比12：1,固体酸催化剂用量为油质量的4％。搅拌速度600r／min,助溶剂正己烷与甲醇体积比1：2条件下,反应3h产物中麻疯树籽油甲酯含量达到96．8％。反应10次甲酯含量维持在95％。     

秸秆炭基固体酸催化废油脂制备生物柴油

以秸秆为原料,采用炭化-磺化法制备了秸秆炭基固体酸,通过FTIR、XRD、SEM、EDS、TGA及DSC对秸秆炭基固体酸进行表征,并将其用于催化高酸值废油脂与甲醇酯交换制备生物柴油,对反应条件进行了优化。结果表明:磺酸基团被引入秸秆炭表面;当醇油摩尔比18∶1、催化剂用量为废油脂质量的5%、反应温度85℃、反应时间8 h时,脂肪酸甲酯收率可达97.2%;秸秆炭基固体酸重复使用6次后,脂肪酸甲酯收率仍在82%以上。     

SnO2-Al2O3固体酸催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用共沉淀法制备SnO2-Al2O3复合固体酸催化剂,用于催化大豆油甲醇解反应,考察催化剂制备条件和酯交换反应条件对大豆油转化率影响。研究结果表明,催化剂最佳制备条件为Sn／A1摩尔比3：1,煅烧温度为923K;催化大豆油酯交换反应醇油摩尔比30：1,催化剂用量3wt．％,反应时间5h,反应温度200℃,此时大豆油转化率最高,为75．05％。当向酯交换反应体系加入一定量游离脂肪酸或水分时,SnO2-Al2O3催化剂催化活性几乎不受影响,且还能同时催化酯化反应;结果还表明,固体酸SnO2-Al2O3具有很好稳定性,可多次重复利用。     

棉籽油制备生物柴油技术研究

以棉籽油与甲醇为原料，在催化NaOH存在下，通过酯交换反应制得脂肪酸甲酯，考察了反应条件如醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间以及原料含水量等的变化对产率的影响，得到棉籽油酯交换反应的最佳反应条件为醇油物质的量比6：1，催化剂用量1．1％，反应温度45℃，反应时间55min。生物柴油的酯交换反应须严格控制原料中的水分。     

负载型氧化钙固体碱催化剂用于棉籽油制备生物柴油的研究

以不同前躯体为原料,通过高温煅烧得到负载型固体碱催化剂（CaO／γ-Al2O3）。考察了以不同前躯体制得的催化剂在生物柴油制备中的反应特点,研究了活性组分负载量、催化剂煅烧温度、醇油摩尔比、催化剂用量及反应时间对棉籽油转化率的影响。结果表明：以Ca（AC）2及CaCl2和Na2CO3的反应产物CaCO3两种前躯体制备的CaO／γ—Al2O3催化剂具有较高的酯交换反应活性,是制备生物柴油的良好非均相催化剂。     

负载型氧化钙固体碱催化剂用于棉籽油制备生物柴油的研究

以不同前躯体为原料,通过高温煅烧得到负载型固体碱催化剂（CaO／γ-Al2O3）。考察了以不同前躯体制得的催化剂在生物柴油制备中的反应特点,研究了活性组分负载量、催化剂煅烧温度、醇油摩尔比、催化剂用量及反应时间对棉籽油转化率的影响。结果表明：以Ca（AC）2及CaCl2和Na2CO3的反应产物CaCO3两种前躯体制备的CaO／γ—Al2O3催化剂具有较高的酯交换反应活性,是制备生物柴油的良好非均相催化剂。     

棉籽油甲酯化联产生物柴油和甘油

介绍了在KOH催化剂作用下棉籽油与甲醇反应生成棉籽油甲酯即生物柴油的研究工作。用精棉籽油和毛棉籽油为原料，考察酯交换反应条件如醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间对棉籽油转化率和甲酯得率的影响。应用正交实验的方法得出精棉籽油酯交换反应的最佳反应条件为：反应温度45℃，醇油摩尔比为6：1，催化剂用量为1．1％，反应时间为60min。采用常压蒸馏的方法回收酯交换反应中过剩的甲醇。同时研究了甘油分离精制的方法，所得甘油的纯度可达97．86％。实验室制得的棉籽油甲酯生物柴油的主要性能指标符合ASTM制定的生物柴油的标准。     

制备抗氧化棉籽肽用蛋白酶的筛选

本实验研究了由Alcalase碱性蛋白酶、Flavourzyme风味蛋白酶、Neutrase中性蛋白酶、无锡2709碱性蛋白酶、无锡精制中性蛋白酶等蛋白酶水解棉籽蛋白的水解度及水解液抗氧化活性的大小。结果表明,Alcalase碱性蛋白酶水解能力最大,水解液清除自由基的能力也最大,实际生产中为了去除多肽的苦味物质,应先用Alcalase碱性蛋白酶水解,再用Flavourzyme风味酶作用。     

双酶分步水解法制备棉籽多肽的蛋白酶筛选

本研究利用6种蛋白酶对棉籽蛋白进行单酶和双酶组合水解,测定水解过程中棉籽蛋白的水解度,同时对酶解产物的多肽得率进行了分析比较。结果表明,为了高效制备棉籽多肽,可先用Alacalase水解蛋白酶对棉籽蛋白进行水解,再利用Flavourzyme风味蛋白酶继续酶解,最终产物的水解度可达到36.58%,多肽得率达到71.32%,相比单独应用Alcalase水解蛋白酶,水解度提高了91.32%,多肽得率提高5.88%。     

酸性离子液体催化月桂酸制备生物柴油工艺的研究

以新型酸性离子液体1-丁基喹啉硫酸氢盐（[BQu]HSO4）为催化剂催化月桂酸与甲醇酯化反应制备生物柴油工艺研究,详细考察了离子液体用量、醇酸摩尔比、反应时间及反应温度等因素对月桂酸甲酯产率的影响。在单因素实验基础上利用响应面分析法优化月桂酸甲酯的最佳制备工艺条件为：离子液体用量为月桂酸质量的1.3%,甲醇与月桂酸摩尔比为2.8:1,反应时间3.2 h,反应温度373 K,此条件下生物柴油产率为96.3%,该结果与模型预测值基本相符。最佳条件下,制备月桂酸甲酯反应的活化能为25.25 kJ/mol,动力学方程为： 。     

硅胶固载磺酸功能化离子液体催化棕榈酸制备生物柴油的工艺研究

以硅胶固载N,N-二甲基苄胺丙基磺酸基硫酸氢盐离子液体([DMBPSH]HSO_4/SG)为催化剂,进行棕榈酸与甲醇酯化制备生物柴油工艺研究,考察了醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及反应温度等因素对棕榈酸甲酯收率的影响。研究表明,10%[DMBPSH]HSO_4/SG催化剂具有最好的催化酯化活性;以10%[DMBPSH]HSO_4/SG为催化剂,利用响应面分析法优化生物柴油的最佳制备工艺条件为:醇酸摩尔比12.6∶1,催化剂用量为棕榈酸质量的5.3%,反应时间2.3 h,温度368 K,此条件下,棕榈酸甲酯的收率为97.2%,该结果与模型预测值基本相符。最佳条件下,棕榈酸甲酯合成反应的活化能为15.89 kJ/mol,动力学方程为:■。     

双液相萃取棉籽油制备生物柴油副产物甘油的精制

分析了双液相萃取棉籽油碱催化法制备生物柴油副产物甘油液的主要成分,对甘油精制过程中稀释剂的选择、稀释剂用量、溶液pH值、脱色剂用量及脱色温度对甘油回收率的影响进行了研究。筛选得到较佳的分离条件：稀释剂甲醇／甘油液的质量比为10％、用40％硫酸调节pH值在4～5、脱色剂凹凸棒用量／半精制甘油质量比为3％、脱色温度为80℃。在上述条件下得到的甘油溶液以一定流速经过非极性大孔吸附树脂与阴阳混和树脂,再减压蒸馏去除其中的水分。得甘油回收率为67．2％,甘油纯度达到99．5％。     

双液相棉粕中的蛋白质和植酸的萃取及沉淀特性

采用碱提酸沉方法从双液相棉粕中制取棉籽蛋白,pH值对蛋白质和植酸的萃取率及沉淀率影响很大.当pH11～11.5时,棉籽蛋白的萃取率高达73.5%,此时植酸的萃取率较低（约22%）;当pH5.0时棉籽蛋白的沉淀率（76.8%）和植酸的萃取率（88.7%）同时达到最大值.通过正交试验,考察了pH值、温度、絮凝时间等因素对棉籽蛋白沉淀率的影响,结果表明：温度越低沉淀率越高,絮凝时间延长有利于棉籽蛋白的沉淀.适宜的蛋白质沉淀条件为：pH4.8,温度5℃,絮凝时间10min,棉粕蛋白的沉淀率为77.5%.     

金属氧化物催化棕榈酸制备生物柴油工艺及其动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备系列大表面金属氧化物,并以其为催化剂催化棕榈酸与甲醇反应制备生物柴油棕榈酸甲酯,同时考察了催化剂种类、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及反应温度等因素对酯化反应的影响。研究结果表明,金属氧化物CeFeTiO催化剂表现出最好的催化酯化活性,强酸性及大的比表面积是其具有高活性的原因;以CeFeTiO为催化剂,利用响应面分析法优化所得棕榈酸甲酯的产率为93.2%,结果与模型预测值基本相符。优化条件下,合成棕榈酸甲酯反应的活化能为22.18 kJ/mol,反应级数为1.54,动力学方程为： 。     

低共熔溶剂催化油酸制备生物柴油工艺优化及动力学研究

本文以油酸和甲醇为原料,对甲苯磺酸/甲基三苯基溴化鏻形成的低共熔溶剂为催化剂,考察醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及反应温度等因素对油酸甲酯收率的影响,并通过响应面分析法优化生物柴油的制备工艺。结果表明,对苯甲磺酸与甲基三苯基溴化鏻摩尔比为2:1时所形成的低共熔溶剂（DES-2）具有最好的催化活性;以DES-2为催化剂时,生物柴油的最佳合成条件为：催化剂用量为油酸质量的1.08%,醇酸摩尔比5.8:1,反应时间2.8h,温度373 K,此条件下,生物柴油的收率达97.3%,该结果与模型预测值基本相符。优化条件下,生物柴油合成反应的活化能为34.98 kJ/mol,动力学方程为：。     

废动植物油工业化生产生物柴油的研究

以废动植物油为原料,研究了在自制DYD催化剂作用下,生产生物柴油的原理和方法、最佳生产工艺、分析方法、产品质量以及在柴油机上的试验情况,在最佳工艺条件下,转化率达到97%以上.测试结果表明,所生产的生物柴油,其各项性能指标都达到美国同类产品的标准(D6751-03a),在动力性、经济性基本不变的情况下,其环保性能指标明显改善,完全能在柴油机上广泛应用.