氧化钙固体碱催化剂用于大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的研究

对氧化钙固体碱催化剂用于甲醇和大豆油的酯交换反应制备生物柴油（脂肪酸甲酯）进行了研究，考察了醇油摩尔比、反应温度、催化剂用量等因素对生物柴油产率的影响，以及采用四氢呋喃等溶剂溶解产物中的甘油和脂肪酸甲酯以分离回收催化剂的方法。结果表明，在醇油摩尔比为12、反应温度为65℃、催化剂用量为8％、反应1．5h的条件下，生物柴油产率达到了95％以上。重复使用实验结果表明，CaO的催化活性比K2CO3／γ-Al2O3和KF／γ-Al2O3固体碱催化剂高，寿命更长，重复使用20次后催化效果无明显下降。     

相转移法催化合成生物柴油

以大豆油和甲醇为原料,在K2CO3与相转移催化剂四丁基溴化铵(TBAB)作用下,合成生物柴油。考查相转移催化剂种类及用量、K2CO3用量、反应时间、醇油物质量比和反应温度对生物柴油产率影响;实验结果表明,制备生物柴油最佳条件为:TBAB用量为大豆油质量0.6%、K2CO3用量为大豆油质量1.5%、醇油物质量比为6∶1、反应时间为20 min、反应温度为40℃;在此条件下,制备生物柴油产率可达95%以上。     

油莎豆油制备生物柴油的研究

以油莎豆油为原料,四甲基氢氧化铵为催化剂,通过酯交换反应制备生物柴油.通过单因素试验和正交试验研究了催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度和反应时间对生物柴油转化率的影响.结果表明,酯交换反应的最佳反应条件为:催化剂用量为油莎豆油质量的0.5％,醇油摩尔比为6∶1,反应温度50℃,反应时间4.5h.在最佳反应条件下,生物柴油转化率达94.5％.     

适于生产生物柴油的产油酵母菌的筛选

该文从土壤中筛选出10株产油脂的酵母菌,经摇床培养复筛确定其中2株优良产油酵母菌JM-B、JM-D。通过对2株菌生理生化特性的试验,进一步对其发酵性能进行研究并对酵母菌株油脂脂肪酸组成进行测定。菌株JM-D油脂脂肪酸组成与植物油相似,适合用于发酵生产生物柴油,是今后发酵生产生物柴油的优良菌株。     

气相色谱法测定生物柴油产率

为了准确测定生物柴油的成分及产率,以十三酸甲酯为内标,建立了气相色谱测定大豆油生物柴油中脂肪酸甲酯的方法.采用FID检测器,程序升温140～240℃,检测生物柴油得到各脂肪酸甲酯含量在各自线性范围内的相关系数r大于0.999,平均回收率为100.44％ ～103.20％,相对标准偏差为0.16％～1.48％,该方法简明精确.通过测定生物柴油样品中各脂肪酸甲酯的含量,与完全酯化生物柴油样品中脂肪酸甲酯的含量进行比较,即可得出生物柴油的产率.     

固定化酶催化菜籽油合成生物柴油稳定性研究

研究了固定化脂肪酶催化菜籽油与甲醇合成生物柴油的反应,探索了有机溶剂和甲醇投加方式对固定化脂肪酶的催化活性和稳定性的影响,并比较了国产和进口固定化脂肪酶的活性和稳定性.研究结果表明,有机溶剂的使用可明显改善固定化脂肪酶的活性和稳定性;分批加入甲醇可以避免甲醇一次性加入对固定化脂肪酶活性的抑制作用;国产酶重复使用15次(连续反应45d),仍具有良好的催化活性,其稳定性可与进口酶相媲美,国产脂肪酶可代替进口酶用于生物柴油的生产.     

小桐子油及其生物柴油在旋流喷嘴中雾化特性数值模拟

为了掌握入射压力对生物质燃油在旋流喷嘴中雾化特性的影响规律,在不同入射压力条件下,采用Fluent数值模拟的方法对小桐子油和小桐子生物柴油进行雾化过程模拟仿真研究。结果表明:使用的旋流雾化喷嘴比普通喷嘴对索特平均直径(D32)有更好的优化效果,内螺旋结构增强了雾化的湍流强度,使得气液两相混合及对雾化液滴的破碎效果更好;在等温条件下,不同入射压力对D32、雾化总表面积、雾化速度、雾化贯穿距影响较大。入射压力越大,D32越小;入射压力越大,雾化总表面积、雾化速度、雾化贯穿距越大。入射压力对D32的影响存在临界值,即小桐子油雾化入射压力达到0.8 MPa、小桐子生物柴油雾化入射压力达到0.7 MPa后,D32趋于稳定,不会随入射压力的增大继续减小;通过曲线拟合及雾滴粒径数量密度分析,得到了不同入射压力距离喷嘴不同位置处轴向D32变化的拟合方程及雾化液滴不同粒径数量密度分布情况。     

集散控制系统在生物柴油生产过程中的应用

针对生物柴油连续型和间歇型工序混合生产过程的特殊工艺与控制要求,从工程应用角度出发,通过分析生物柴油工艺过程特点,提出一种集散控制方案,分别控制催化剂溶解槽、酯交换反应器、甲醇蒸馏塔等关键部件,提高制备过程自动化水平。应用实例表明,该解决方案能确保生物柴油生产过程安全、稳定运行。     

氟改性的镁-铝复合氧化物催化酯交换反应制备生物柴油

 利用"记忆效应"将氟离子插层到镁铝水滑石的层间,并以此为前驱体焙烧制备出氟改性的镁铝复合氧化物。采用电感耦合等离子体原子发射光谱、N₂吸附-脱附技术、X射线固体粉末衍射、傅里叶变换红外光谱和Hammett指示剂法对其进行了表征。结果表明,焙烧温度明显影响样品的结构和碱性。在催化大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的反应中,氟改性镁铝氧化物比纯镁铝氧化物表现出了更优的催化性能;而且氟改性镁铝氧化物的碱强度对其催化性能有较大影响,450℃下焙烧所得样品的催化性能最好。在催化剂用量3.0%、反应温度60℃、n(甲醇)/n(大豆油)=6、反应时间6 h的适宜条件下,大豆油和甲醇酯交换反应转化率为97.3%。     

反应蒸馏用于植物油酯交换反应制备生物柴油的研究

在反应蒸馏装置中对植物油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油进行了研究，结果表明，此工艺具有反应速度快、平衡转化率和选择性高、甘油沉降速度快等特点。与流行的两级甚至三级酯交换反应技术相比，本工艺仅通过一段酯交换反应就能达到相同的反应效果。