異養(yǎng)小球藻制備生物柴油的工藝研究.pdf

1、生物柴油作為一種新型燃料，具有無(wú)毒、無(wú)害、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)，微藻柴油是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。與自養(yǎng)小球藻相比，異養(yǎng)小球藻的發(fā)酵細(xì)胞密度高，生長(zhǎng)速度快，胞內(nèi)油脂含量高，具有良好的發(fā)展前景。本文針對(duì)異養(yǎng)小球藻制備生物柴油，比較了傳統(tǒng)兩步法和原位轉(zhuǎn)酯化新工藝，優(yōu)化了工藝參數(shù)，進(jìn)行了中試試生產(chǎn)。
　　首先，考察了傳統(tǒng)兩步法制備生物柴油，先細(xì)胞破碎與提油，再利用藻油轉(zhuǎn)酯化得到生物柴油。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞破碎采用超聲-高壓均質(zhì)法，提油工藝使用乙酸

2、乙酯萃取，可以獲得較高的異養(yǎng)小球藻油脂產(chǎn)率。以濃H2SO4為催化劑，藻油和乙醇為原料，轉(zhuǎn)酯化制成生物柴油，通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析，確定了最佳工藝參數(shù):醇油摩爾比9∶1，催化劑添加量4.21％，酯化時(shí)間3h，酯化溫度77.80℃，生物柴油轉(zhuǎn)化率為97.01％。
　　其次，考察了原位轉(zhuǎn)酯化新工藝，異養(yǎng)小球藻在特定條件下直接制備生物柴油。經(jīng)不同工藝比較，發(fā)現(xiàn)10％含水量的藻粉作為原料比干粉的生物柴油轉(zhuǎn)化率高，使用破壁藻粉比未破壁藻粉

3、的生物柴油轉(zhuǎn)化率高，且超聲波輔助可以促進(jìn)轉(zhuǎn)酯化。以濃H2SO4為催化劑，采用藻粉和乙醇為原料，實(shí)現(xiàn)原位轉(zhuǎn)酯化合成生物柴油，通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析優(yōu)化，確定了最佳工藝條件為催化劑添加量4.46％，醇藻比7∶1，超聲波功率264.64W，酯化溫度50℃，酯化時(shí)間1.27h，生物柴油轉(zhuǎn)化率為92.69％。
　　最后，通過(guò)年產(chǎn)3000噸的生物柴油生產(chǎn)線進(jìn)行了試運(yùn)行，檢測(cè)生物柴油的主要成分為油酸乙酯、亞油酸乙酯和棕櫚酸乙酯，總和達(dá)到94