废弃食用油脂合成生物柴油的研究

摘要

本文选用废弃油脂为原料，通过降酸与酯化相结合的工艺将其转化成生物柴油，具体结论如下： 1 通过过滤、脱水和脱色等方式，使废弃油脂中的杂质、水分得到了很好的控制，脱色率达35.27％；结合树脂的特性，采用摇瓶装置，通过单因素试验比较脱酸效果，B型树脂的脱酸效果最好，脱酸工艺为：温度60℃，时间3h，16％的树脂(废弃油脂的质量)，醇油摩尔比为9∶1；树脂的再生方式为先用5％的NaCl浸泡5h，再用5％的HCl浸泡5h，最后用5％的NaOH浸泡5h，树脂可再生12次以上，其活性仍保持稳定。但脱酸过程的时间比较长，在树脂的再生分离过程中也会有树脂损失，操作过程相对复杂。 2 在单因素实验的基础上，使用连续化反应体系，采用二次正交旋转组合设计，通过响应面法分析反应温度、醇油摩尔比、树脂的高度和进样流速对废弃油脂脱酸率的影响。 3 以产物中甲酯含量和得率为指标，通过单因素试验确定了使产物中甲酯含量达98.0％的碱法合成生物柴油工艺为：反应温度60℃，反应时间40min，醇油摩尔比为12∶1，1.0％的氢氧化钠(废弃油脂的质量)，控制油脂的水分≤0.3％，反应过程进行中速搅拌。 4 确定了废弃油脂合成生物柴油的整体工艺；通过气象色谱法检测，废弃油脂合成的生物柴油的主要成分是肉豆寇酸甲酯C14∶0，软脂酸甲酯C16∶0，棕榈油酸甲酯C16∶1，硬脂酸甲酯C18:0，油酸甲酯C18:1，亚油酸甲酯C18:2，花生酸甲酯C20:0，亚麻酸甲酯C18:3，芥酸甲酯C22:1，甲酯总含量达98.11％；生物柴油的性能指标达到了欧洲Ⅱ<'＃>标准。

目录

文摘

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第一章文献综述

1废弃油脂的定义

1.1我国废弃油脂的现状

1.2废弃油脂的预处理方式

1.3碱催化法制备生物柴油预处理的方法及必要性

2国内外制备生物柴油的方法

2.1酶促合成法

2.2固体酸碱法

2.3超临界甲醇法

2.4离子液体法

2.5离子交换树脂法

2.6几种方法的比较

3生物柴油的检测方法

3.1气相色谱法(Gas Chromatographic method,GC)

3.2液相色谱 (High Performance Liquid Chromatography method,HPLC)

3.3凝胶渗透色谱(Gel Permiation Chromatography method ,GPC)

3.4核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)

3.5近红外光谱(Near Infrared Spectroscopy ,NIR)

4发展生物柴油的意义

4.1生物柴油的特性及与石化柴油性质的比较

4.2发展生物柴油的意义

5生物柴油的发展前景分析

5.1生物柴油的竞争力不断提高

5.2政府对生物柴油的扶持政策

5.3现代柴油机促使汽车车型柴油化的趋势加快

6我国生物柴油发展的机遇

6.1石化柴油供不应求、生物柴油市场前景广阔

6.2我国生物柴油具有良好的产业化前景

6.3存在的问题

引言

1研究的目的意义

2研究目标

第二章废弃油脂的预处理及脱酸工艺优化

1原料及试剂

2主要仪器

3实验方法

3.1原料的预处理

3.2原料指标的测定

3.3树脂的预处理与贮藏

3.4脱酸工艺的优化

4实验结果与分析

4.1废弃油脂的预处理

4.2树脂种类的筛选

4.3反应温度对脱酸效果的影响

4.4反应时间对脱酸效果的影响

4.5树脂的量对脱酸效果的影响

4.6醇油摩尔比对脱酸效果的影响

4.7助溶剂的量对脱酸效果的影响

4.8树脂的稳定性

4.9树脂再生方式

4.10二次正交旋转组合设计表及脱酸率结果

4.11影响脱酸率的因素分析

4.12响应面分析

4.13脱酸工艺参数的优化

4.14模型预测准确性验证

4.15小结

第三章生物柴油合成工艺的研究

1原料及试剂

2主要仪器

3甲酯化工艺的确定

3.1指标的确定—甲酯含量测定(气象色谱法)

3.2甲酯化基本工艺流程

3.3反应温度对甲酯含量的影响

3.4反应时间对甲酯含量的影响

3.5醇油摩尔比对甲酯含量的影响

3.6催化剂(NaOH)对甲酯含量和得率的影响

3.7水分对甲酯含量和得率的影响

3.8搅拌强度对甲酯含量的影响

4结果与分析

4.1反应温度对甲酯含量的影响

4.2反应时间对甲酯含量的影响

4.3醇油摩尔比对甲酯含量的影响

4.4搅拌强度对甲酯含量的影响

4.5水分对甲酯含量的影响

4.6催化剂(NaOH)浓度对甲酯含量的影响

5小结

第四章生物柴油指标的检测、整体工艺的确定

1原料及试剂

2主要仪器

3实验方法

3.1气象色谱法测定生物柴油中甲酯的含量和成分

3.2整体工艺的确定及稳定性实验

4结果与分析

4.1气象检测结果

4.2生物柴油性能检测结果

4.3废弃油脂合成生物柴油的工艺流程

5小结

第五章结论与后续研究

参考文献：

致谢

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