固體堿催化酯交換反應(yīng)合成生物柴油研究.pdf

1、以天然油脂與低級醇通過酯交換反應(yīng)生產(chǎn)的生物柴油是環(huán)境友好的替代燃油，采用固體催化劑催化的酯交換反應(yīng)過程可以有效避免傳統(tǒng)均相酸堿催化酯交換工藝中存在的產(chǎn)品分離困難和廢催化劑的二次污染問題，研究非均相固體堿催化劑、酯交換反應(yīng)過程及酯交換產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)對生物柴油的生產(chǎn)技術(shù)進步和應(yīng)用推廣，尤其是對正在興起的中國生物柴油產(chǎn)業(yè)具有重要的意義。 本研究嘗試制備了一系列負載型ZrO<,2>固體堿催化劑，考察了活性組分、載體、制備方法對催化活

2、性的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)以ZrO<,2>為載體負載一定濃度的KOH、KNO<,3>、KF、K<,2>CO<,3>后得到的前驅(qū)體在高溫下活化后均表現(xiàn)出了對酯交換反應(yīng)的催化活性，其中，KOH/ZrO<,2>型固體堿催化劑表現(xiàn)出的催化活性最高，其最佳制備工藝條件為：KOH 最佳負載量為5mmol/g，焙燒溫度為550℃，焙燒時間為4h。所制備的催化劑在甲醇中溶解很少，基本不流失。為了研究該固體堿催化劑的催化機理，本研究采用紅外光譜對其進行了初步表征，

3、并對其可能的催化機理進行了推測。 另外，本研究對酯交換反應(yīng)條件對催化活性的影響進行了研究，采用正交實驗方法找出了最佳工藝條件：醇油摩爾比為8:1，催化劑用量為大豆油重的5％，反應(yīng)溫度為65℃，反應(yīng)時間為4小時，甲酯最高得率為91.67％。同時，實驗考察了該固體堿催化劑的回收再利用性能，結(jié)果表明該固體堿催化劑具備良好的回收再利用性能。 最后，本研究對該工藝條件下得到的生物柴油產(chǎn)品的主要性能指標進行了測定，結(jié)果顯示各項所測指