花椒籽油制备生物柴油的工艺研究

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1、西北农林科技大学硕士学位论文花椒籽油制备生物柴油的工艺研究姓名：黄文捷申请学位级别：硕士专业：林产化学加工工程指导教师：孙润仓;苏印泉20080501花椒籽油制备生物柴油的工艺研究摘要生物柴油作为可再生的替代性生物燃料，正受到越来越多国家的重视。我国的生物柴油行业正处于起步阶段，目前面临的最大问题就是原料的供应。利用廉价林业资源生产生物柴油具有重要意义。花椒籽是花椒种植后得到的副产物，来源广泛、廉价易得，将其作为生物柴油的原料，具有广阔的前景。本研究以花椒籽为原料，对碱催化法制备花椒籽油生物柴油进行了研

2、究，研究结果如下：1．首先对花椒籽油的提取方法进行了研究，结果如下：不同溶剂提取花椒籽油的提取率为：正己烷>石油醚>乙醚。但是从经济角度考虑，石油醚是比较合适的提取溶剂。从单因素试验和正交试验对溶剂提取法进行了研究，得出花椒籽油的最佳提取工艺为：石油醚在料液比l：13，温度60℃下，提取2次，每次2小时，在此工艺下，花椒籽油的提取率达到91．52％。对不同提取方法进行了比较，花椒籽油的提取率为：超声波提取法>溶剂提取法>冷浸法。从工业成本角度考虑，溶剂提取法更适合工业化生产。2．研究了制备生物柴油前原料

3、预处理工艺，采用脱胶．萃取降酸．酯化降酸。经过萃取降酸后，花椒毛油的酸值从67．16mgKOH儋降到了33．57mgKOH儋，然后再进行酯化降酸，最终毛油的酸值降到了2mgKOH·矿1以下。通过响应曲面分析对酯化降酸的工艺进行了研究，得出了酯化降酸的数学模型为：得出最优酯化降酸的工艺为：浓H2S04浓度2．1％，醇油比2l：l，反应时间1．75h，反应温度58℃。在此工艺下，测得酸值为1．92，与预测值仅差2．67％。3．进一步研究了碱催化法制备生物柴油的最佳工艺，在单因素试验的基础上，通过响应面分析对

4、酯交换工艺进行了优化，得出了碱催化法制备生物柴油的数学模型为：得出最佳的酯交换工艺为：KOH浓度1．07％，醇油比6．4：1，反应时间93min，反应温度59℃。在此最佳工艺下，测得脂肪酸甲酯含量为95．98％，与预测值相对误差仅0．83％。4．对生物柴油的后续水洗工艺进行了初步研究，得出理想的后续处理工艺为：先用硫酸溶液洗，再用饱和食盐水洗。在该工艺下，生物柴油中残余的甘油含量达到了生物柴油的标准。5．通过放大试验，得出10009毛油在最佳工艺下，可以得到934．629生物柴油。关键词：花椒籽油；碱催

5、化；生物柴油+0．0566x3z+0．6279X^0．2284XlX2+0．0572XlX3+O．8984X1)(4一O．0159X2X3-O．1572X2X4—0．1434X3)(41koptimlmes锄ficationprocess、^髑：H2S04concem融ionwas2．1％，meⅡmol：oil(mol川州o)、糯21：1，thetimewas1．75haIldthetempe珊urewaLs58℃．Under廿1iscondition，t11eexperimemalaCidvaluew

6、as1．92mgKOH‘手1，whilemepredictedwas1．87KOH。gqandthepredictione啪rpercerl诅gewas2．67％．3．F1lnher，t11eprocessofproducingbiodieselbyalkali—ca嘲yzedme￡hod，onthebaseofsinglef．actortestsa11dⅡleresponse驯l一童Iceanalysis，ⅡlesecoIld·orderpolynomialequationofdeacidi丘cati

7、onbyesterification、Ⅳas嬲follows：Y_90．61+5．8829Xl+3．6487X2+0．9513X3—1．2609)(4—1．9939Xlz-0．5211X22+O．3314X3z—1．6574X4乞1．0119XlX2+0．0406X1X3—3．1419X1)(40．288lX2X3+0．4606X2X4+O．5656X3磁ne0ptimml仃aIlsterificationprocesswaS：KOHconce腑ationwas1．07％，methanol：oil(mo

8、larratio)was6．4：l，metimewaS93mina11dthetempera：t11rewas59℃．Underthiscondition，theeXperimeInaIcomemofFAME、VaS95．98％andthepredictione盯orpercentagewas0．83％．5．n啪u曲砌plificationtests，10009c11inese埘cklyashseedoilcouldabtain934．62