碳化蔗糖-MCM-41負(fù)載磷鎢酸催化制備生物柴油的研究.pdf

1、生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、緩解能源危機(jī)和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
　　以餐飲廢油等低質(zhì)量的廢油為原料油制備生物柴油,一方面可以有效降低生產(chǎn)生物柴油的成本,同時(shí)能夠使餐飲廢油等得到重新利用,達(dá)到廢油資源化。廢油中的水和游離脂肪酸含量較高,限制了堿催化劑的使用;液體酸催化劑容易腐蝕設(shè)備,且不能回收,會(huì)帶來一系列的環(huán)境問題;固體酸催化劑易分離,對設(shè)備沒有腐蝕性,不會(huì)造成環(huán)境污染,且對原料油沒有太高要求,可處理較高含水

2、量和游離脂肪酸含量的廢油脂。因此開發(fā)新的固體酸催化劑催化制備生物柴油的研究引起了學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　本文研究了以不同質(zhì)量的蔗糖負(fù)載在MCM-41沸石分子篩上，經(jīng)過不完全碳化和磺化過程制備的固體酸催化劑催化模擬廢油與甲醇反應(yīng)的酯化率變化情況。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng) MCM-41沸石分子篩負(fù)載蔗糖的質(zhì)量比為1:1.2時(shí),制備的催化劑的催化活性達(dá)到最高。催化反應(yīng)的最優(yōu)條件為:溫度為95℃、醇油摩爾比為10:1、催化劑用量為模擬廢油質(zhì)量的10％、反

3、應(yīng)時(shí)間為9h,在此條件下反應(yīng)的酯化率可以達(dá)到94.66%。
　　本文還對比研究了以MCM-41沸石分子篩和蔗糖/MCM-41固體酸催化劑為載體,分別負(fù)載10%磷鎢酸時(shí)制備的固體酸催化劑用于催化模擬廢油與甲醇反應(yīng)。研究表明:以1.2蔗糖/MCM-41為載體負(fù)載10%磷鎢酸時(shí)制備的復(fù)合固體酸催化劑催化效果最好。
　　對以10%磷鎢酸負(fù)載在1.2蔗糖/MCM-41制備的復(fù)合固體酸催化劑催化模擬廢油與甲醇合成生物柴油的研究進(jìn)行了探討

4、,確定了最優(yōu)催化條件為:溫度為95℃、醇油摩爾比為6:1、催化劑用量為模擬廢油質(zhì)量的10%、反應(yīng)時(shí)間為12h時(shí),反應(yīng)的酯化率達(dá)到93.63%。與1.2蔗糖/MCM-41固體酸催化相比,降低了反應(yīng)的醇油摩爾比和能耗。
　　最后,以餐飲廢油為例,考察了以10%磷鎢酸負(fù)載在1.2蔗糖/MCM-41制備的復(fù)合固體酸催化劑催化餐飲廢油與甲醇反應(yīng),確定了反應(yīng)的最優(yōu)條件為:溫度為115℃、醇油摩爾比為30:1、催化劑用量占餐飲廢油質(zhì)量的10%、