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目前国际上石油和煤炭资源日益减少,严重制约着社会经济的发展,同时传统资源存在着严重的环保问题,因此新能源的研制开发是各国科研生产的战略重点。生物柴油因其原料可再生受到越来越多的关注,它具有含硫量极低、芳香烃含量少、含氧量高、十六烷值高、闪点高等优点。采用GC-MS分别对棉籽油和文冠果种仁油的理化性能指标和脂肪酸组成进行了测定与分析,结果表明两种原料油主要由16-18碳链的脂肪酸组成,文冠果种仁油和棉籽油的化学组成均满足用作燃料替代品的条件。本体系以KOH为催化剂,分别以棉籽油和文冠果种仁油为原料采用正交实验方法对其工艺进行了优化,得出以棉籽油为原料的最佳反应条件为:醇油物质的量比6.5:1,催化剂用量1.1%,反应温度45℃,反应时间为40min,生物柴油的产率达到96.05%;以文冠果种仁油为原料的最佳反应条件为:醇油物质的量比6:1,催化剂用量0.8%,反应温度65℃,反应时间为75min,生物柴油的产率达到90.83%。本文还针对油脂/甲醇不相溶特点将超声强化反应装置用于棉籽油/甲醇酯交换反应体系制备生物柴油。利用二次回归正交旋转组合设计超声强化棉籽油制备生物柴油实验,并用SAS软件对试验结果进行处理,得超声强化棉籽油制备生物柴油实验的数学模型为:Y1 = 95.90667 + 0.015833X1 + 0.660833X2 + 2.228333X3-0.045X4- 0.709167X12-0.5925X1X2 + 0.78X1X3-0.1X1X4-1.334167X22-2.975X2X3-0.045X2X4-1.870417X32 +0.085X3X4+0.709583X42最优工艺条件:超声时间(X1)20 min,催化剂用量(X2)0.9%,醇油比(X3)6.5:1,,占空比(X4)28%,得率(Y1)为97.35%。影响酯化率的因素顺序为:醇油比,催化剂用量,占空比,反应时间。同时还研究了微波强化对棉籽油酯交换反应的工艺影响,分别从醇油比、催化剂用量、微波功率、强化时间四个水平来考察棉籽油的得率,用正交实验方法对其工艺进行了优化得出最佳反应条件为:醇油摩尔比9:1,催化剂用量1.0%,反应时间3 min,微波功率360W。为了评价棉籽油和文冠果生物柴油是否可以作为普通柴油的替代燃料,研究了棉籽油生物柴油和文冠果生物柴油的组成和理化特性。结果表明棉籽油生物柴油和文冠果生物柴油闪点、硫含量、粘度、水分、酸值、密度、色度等指标基本达到国外EN14214生物柴油标准,与我国0#柴油的主要性能指标接近。