【摘 要】
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随着世界经济的快速发展,日益突出的能源短缺和环境污染等问题已成为各国必须面对的世界性难题,目前较好的解决思路是寻找和发展可再生、环境友好型替代能源。生物柴油技术在
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随着世界经济的快速发展,日益突出的能源短缺和环境污染等问题已成为各国必须面对的世界性难题,目前较好的解决思路是寻找和发展可再生、环境友好型替代能源。生物柴油技术在这一背景下得到了迅速的发展。生物柴油是油脂与醇进行酯交换反应得到的,作为替代石化柴油的可再生能源,具有使用安全、对环境友好的特点,是一种绿色环保新能源,因而日益受到重视。酯交换法是合成生物柴油的重要方法,在这个合成过程中固体碱催化剂具有易分离、流程简单的优点。所以,研究固体碱催化酯交换合成生物柴油具有重要的理论和实际意义。本论文首先以豆油为原料,采用CaO为催化剂活性组分,考察了前驱体、载体、焙烧温度、负载量等因素对负载型固体碱催化酯交换反应过程的影响。研究结果表明,以MgO-1为载体、硝酸钙为活性组分前驱体,在活性组分负载量为14%、焙烧温度600℃条件下所制备的催化剂具有较佳的催化性能。操作条件实验表明:以豆油为原料油时,醇油比12:1,催化剂用量1.2%,反应时间2.5h,反应温度65℃,甲酯收率为93.7%;以桐油为原料油时,醇油比15:1,催化剂用量1.2%,反应时间3h,反应温度65℃,甲酯收率为90.5%。针对负载型催化剂循环稳定性差的缺点,采用发泡法制备了非负载型钙镁固体碱复合催化剂,并将其应用于豆油的酯交换反应过程。研究结果表明,当催化剂Ca:Mg=1:1时,在醇油比12:1、催化剂用量1.2wt%、反应温度65℃、回流时间2.5h等条件下,酯交换反应过程的甲酯收率高达96.5%。与负载型催化剂相比,非负载型钙镁固体碱复合催化剂具有更高的活性、循环稳定性和抗中毒能力。
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