兩步法催化餐飲廢油制備生物柴油及其可行性研究.pdf

1、隨著環(huán)境意識的增強和能源危機的影響，人們開始尋找一種能夠替代石油燃料并對環(huán)境破壞小的新能源。最近石油價格的升高和石油的缺乏，使人們開始思考利用植物油去替代柴油。同時，餐飲廢油不僅污染環(huán)境，而且還危害人們的健康，因此餐飲廢油的有效利用成為一個值得研究的問題。 酯交換法制取生物柴油是當今最容易實現(xiàn)工業(yè)化的一種方式。在眾多的清潔替代能源中，脂肪酸甲酯作為柴油的替代品有很多的優(yōu)點。影響酯交換反應的主要因素有醇油比、催化劑、反應溫度和壓力

2、、反應時間以及游離脂肪酸和油中水分含量。基于酸催化和堿催化的方法，本課題主要討論了如何將廢油轉化為可以替代2＃柴油并應用于柴油發(fā)動機中的技術路線，通過氣相色譜(GC)分析其中的轉化率，通過正交實驗得到堿催化進行酯交換實驗的最優(yōu)條件。通過對合成的生物柴油作了石油標準檢測，對其燃燒特性作了初步的研究。實驗結果證實了用生物柴油替代2撐號柴油的可行性。通過Gnmberg-Nissan公式，研究了生物柴油粘度與轉化率的關系，得出了靠粘度評價轉化率

3、的方法。 餐飲廢油酸敗程度較高，酸價達7.25，酸度達8.8％?？紤]到原料油的這種特性，在第一步反應中采用酸催化法將游離脂肪酸甲酯化，避免直接采用堿催化法使游離脂肪酸皂化產(chǎn)率降低的不足。酸催化法的酯化工藝最佳操作條件為：催化劑為98％濃硫酸，催化劑用量為14.6％(占反應總底物的質量比)；反應溫度為60℃；醇油比為50:1(摩爾比)；反應時間6h，轉化率達到為65.9％。在第二步反應中，采用堿催化法將酸價降低的原料油中的主要成分

4、甘油三酯轉化為脂肪酸甲酯。堿催化法的酯交換工藝最佳操作條件為：醇油比為9:1，催化劑質量分數(shù)為1.3％，反應溫度為50℃，反應90min，轉化率達到為75.3％。在本試驗中確定了從生物柴油的粘度分析甲酯轉化率的方法。在所轉化的廢油各主要成分己知的情況下，由公式可以較為準確的測定甲酯的百分比，其中重要參數(shù)GMG=-2.41026mPa·s。 本文還對餐飲廢油酯交換生產(chǎn)生物柴油的技術可行性進行了論證，并對其經(jīng)濟成本分析進行了研究。本