餐飲廢油乙酯生物柴油的制備及其潤滑性能研究.pdf

1、生物柴油具有與石化柴油相近的燃燒特性，作為一種清潔、可再生的石化柴油替代燃料已備受關(guān)注。目前制約生物柴油商業(yè)化大批量生產(chǎn)的瓶頸問題是其生產(chǎn)成本高，包括原料成本高，制備工藝路線復(fù)雜。餐飲廢油的主要成分是動植物油，以餐飲廢油為原料制備生物柴油，不僅可以降低生物柴油的成本，同時在食品安全以及環(huán)境保護方面，都具有積極的意義。本學位論文開展了以餐飲廢油和乙醇為原料，制備乙酯生物柴油的研究。考察了餐飲廢油前處理工藝、酯交換反應(yīng)及其動力學、生物柴油理

2、化特性和潤滑特性。
　　 (1)考察了餐飲廢油的理化特性和脫水后餐飲廢油的衰敗過程。結(jié)果表明，隨著儲存時間的延長，餐飲廢油酸值不斷升高，密度逐漸降低，儲存15天后餐飲廢油的性質(zhì)趨于穩(wěn)定。
　　 (2)研究了餐飲廢油的脫色和降酸工藝。結(jié)果表明，用高嶺土對餐飲廢油脫色的最佳工藝條件是：高嶺土添加量為餐飲廢油質(zhì)量的10wt％，脫色溫度為80℃，脫色時間為30min；通過對萃取、堿煉、預(yù)酯化三種降酸方法的比較，確定硫酸催化酯化法

3、是最有效的降酸方法。其最佳工藝條件是：醇酸摩爾比20∶1，催化劑用量為油重的2.0wt％，反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)時間為1h。在此條件下游離脂肪酸轉(zhuǎn)化率達到90.65％。
　　 (3)研究了餐飲廢油與乙醇在KOH催化劑作用下進行酯交換反應(yīng)的工藝，以及助溶劑體系下的該酯交換反應(yīng)動力學。結(jié)果表明，餐飲廢油與乙醇酯交換最佳工藝條件為：醇油摩爾比為12∶1，反應(yīng)溫度為78℃，反應(yīng)時間為1.5h，催化劑用量為油重的1.25％；利用四氫呋喃做

4、助溶劑能形成穩(wěn)定的均相體系可將餐飲廢油轉(zhuǎn)化率提升至90％左右，此時，餐飲廢油與乙醇酯交換反應(yīng)的為準二級反應(yīng)，活化能為7.056kJ/mol。
　　 (4)研究了餐飲廢油乙酯生物柴油的理化性能和穩(wěn)定性。結(jié)果表明，生物柴油的主要指標符合國家標準。但由于生物柴油的粘度高和燃燒熱值低等指標的限制，柴油中乙酯生物柴油的調(diào)和比不宜高于20％；生物柴油在一定范圍內(nèi)含水量越少、儲存溫度越低，其穩(wěn)定性越好。生物柴油在較高溫度下，易于氧氣發(fā)生反應(yīng)，