固体碱催化棉籽油制备生物柴油的研究.pdf

《固体碱催化棉籽油制备生物柴油的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、固体碱催化棉籽油制备生物柴油的研究StudyonPreparationofBiodieselFromCottonseedOilCatalyzedbySolidBaseCatalyst作者姓名俭涟遗学位类型堂迈亟±学科、专业盒晶型堂研究方向盒晶理岱垄日王堡诠≥友洼区王猩毡撞丕导师及职称姜绍通数援2011年4月合肥工业大学10IIIII11IllII11111111IIIllllIIllllllllllli

2、11

3、i

4、11

5、iY1886241本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。主席：委员：

6、导答辩委员会签名：(工作单位、职称)合肥工业大学，教授中国科学技术大学教授汤}、手叉巨起婶拐副教授教授晷锋默概独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得—金艘王些盔兰邑一或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。靴敝储骅：铭翻r吼叫博¨7日／f学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解一金蟹王些太堂

7、有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权—尘埋乜』址整堂一可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签名：签字日期：年月日电话：，lfl，，，淑√丫逶月务够：年名●签M者：文期论日位字学签固体碱催化棉籽油制备生物柴油的研究摘’要生物柴油是指以动植物油脂和工程微藻等生物质为原料制成的可再生新型燃料。

8、生物柴油为可再生能源，具有良好的生物降解性，抗爆性好，储存、运输、使用安全等优点，作为一种环境友好的新型燃料，发展潜力巨大，已引起广泛关注。与传统的均相催化酯交换制备生物柴油的方法相比，非均相催化反应条件温和，环境污染小、产物分离简单。本文研究了固体碱催化剂的制备与表征，对固体碱催化棉籽油制备生物柴油的工艺进行了探讨。主要结论如下：(1)以棉籽油催化生物柴油转化率为指标，通过试验不同的活性成分和载体，筛选出Na3POdMgO负载型固体碱催化剂。通过单因素和正交试验，确定催化剂的最佳制备工艺为：Na3P04负载量32％，焙烧

9、温度600℃，焙烧时间3h，共混温度70℃。(2)采用X射线衍射法、红外分析、热重分析法、扫描电镜对催化剂进行表征。表征结果显示，制备的负载型催化剂的活性成分为NajP04，焙烧过程并未形成新的键或基团；催化剂的活性与Na3P04的晶相变化有关，其中正交晶系的Na3P04活性较强。(3)以棉籽油为原料，脂肪酸甲酯转化率为指标，Na3POdMgO固体碱为催化剂进行酯交换，研究反应时间、反应温度、醇油摩尔比及催化剂用量对生物柴油转化率的影响。单因素试验结果得出的较好的反应条件为：反应时间2．5h，反应温度70℃，醇油摩尔比15

10、：1，催化剂用量为棉籽油质量的5％。(4)采用4因素5水平的中心组合设计，运用响应面法对Na3POVMgO催化剂催化棉籽油制备生物柴油的工艺进行优化，建立数学回归模型，并绘制响应曲面图，考察反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量四个因素对转化率的影响。结果表明，四个因素对转化率的影响均极显著，交互项温度X时间，时间×催化剂用量极显著，温度X醇油摩尔比、时间X醇油摩尔比显著。所得回归方程达显著水平，拟合情况良好；模型预测最佳反应条件为：反应时间3h，反应温度71℃，醇油摩尔比15：1，催化剂用量5．5％，转化率达到96．

11、32％。(5)考察催化剂的适用范围、稳定性及使用前的保存方法，并通过研究反应体系中各成分对其活性的影响，分析催化剂在使用过程中的失活原因及复活方法。研究结果表明，Na3P04／MgO催化剂具有较好的抗水性，但对原料中存在的游离脂肪酸较为敏感，长期保存时应隔绝空气。催化剂失活的可能原因是积碳及活性成分流失。关键词：固体碱催化剂棉籽油生物柴油磷酸钠酯交换StudyonPreparationofBiodieselFromCottonseedOilCatalyzedbySolidBaseCatalystABSTRACTBiodie

12、selproducedbyvegetableoils，animalfatsorenglneeredmicroalgaesisrenewablealternativefuel．Biodiesel，嬲anewtypeofenvironmentallyfriendlyfuels，hasmeritssuchas