利用微生物油脂原位制備生物柴油和多元醇酯類潤(rùn)滑油.pdf

1、由于微生物油脂含量高，生長(zhǎng)迅速以及自然環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在過去幾十年作為最具有發(fā)展前景的生物柴油原料，被廣泛深入的研究。然而在產(chǎn)油微生物的放大培養(yǎng)、采收、干燥以及油脂提取和轉(zhuǎn)化等方面仍存在一些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的問題。這些問題成為制約微生物能源發(fā)展的主要障礙。本文的研究重點(diǎn)是關(guān)于微生物油脂的分析和轉(zhuǎn)化。
　　首先，本文采用三種提取方法（超聲破碎提取法、索氏提取法和溶劑浸提法）對(duì)三種微生物（自養(yǎng)小球藻、異養(yǎng)小球藻和粘紅酵母）生物質(zhì)進(jìn)行油脂提取，

2、討論提取方法對(duì)油脂含量和油脂組成的影響。提取得到的自養(yǎng)小球藻、異養(yǎng)小球藻和粘紅酵母的最高油脂含量分別為23.25％、24.39％和29.02％。脂質(zhì)分析顯示藻類油脂中含量較多的脂肪酸為棕櫚酸、亞油酸和α-亞麻酸;而棕櫚酸和油酸則為酵母油脂中含量較多的脂肪酸。所有提取方法提取的藻類油脂中都具有較高的糖脂和磷脂;而酵母油脂中只有糖脂含量較高。
　　然后為了減少油脂提取過程造成的能耗和提高微藻生物柴油的轉(zhuǎn)化產(chǎn)量，本文提出了一種以75％乙

3、醇和共溶劑為基礎(chǔ)的原位（直接）酯交換過程。研究結(jié)果表明，小球藻（chlorella spp.）生物質(zhì)原位酯交換過程需要添加共溶劑（正己烷的效果最佳）。在正己烷與75％乙醇體積比為1∶2，混合溶劑用量為6.0 mL，反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)時(shí)間為2.0 h以及催化劑用量為0.6 mL的最佳反應(yīng)條件下，微藻生物質(zhì)原位酯交換能得到的轉(zhuǎn)化產(chǎn)量高達(dá)90.02±0.55 wt.％。用Box-Behnken Design響應(yīng)面法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和分析主要反應(yīng)參

4、數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)量的影響，最終原位酯交換反應(yīng)過程可以得到高達(dá)90.24±0.65 wt.％的轉(zhuǎn)化產(chǎn)量。
　　本文最后一部分工作是以油酸乙酯和棕櫚酸乙酯組成的混合油脂為原料，以氨基鋰為催化劑，催化與三羥甲基丙烷(TMP)進(jìn)行酯交換反應(yīng)。在此酯交換反應(yīng)模型下優(yōu)化反應(yīng)條件以得到最大的三羥甲基丙烷脂肪酸三酯（TFATE）產(chǎn)量。在催化劑用量為1.0％，反應(yīng)時(shí)間150 min，反應(yīng)溫度130℃，TMP與FAEE的摩爾比為1∶4的最佳反應(yīng)條件下，由混