氣升式反應(yīng)器兩步法生產(chǎn)生物柴油實驗研究.pdf

1、隨著石油資源的日益減少和人們環(huán)保意識的提高，世界各國加快了柴油替代燃料的開發(fā)步伐。生物柴油作為可再生、環(huán)保的生物質(zhì)燃料，備受各國關(guān)注成為近年來研究的重點。目前生物柴油的主要問題是成本過高，掘統(tǒng)計，生物柴油制備成本的75％-80％是原料成本，因此采用廉價原料是生物柴油實用化的關(guān)鍵。本文以酸化油為原料，用自行設(shè)計的氣升式反應(yīng)裝置，旨在得到低成本生產(chǎn)生物柴油的工藝條件及設(shè)備，為工業(yè)生產(chǎn)提供理論參考。
　　 以酸化油、甲醇為原料，對甲苯

2、磺酸為氣相預(yù)酯化反應(yīng)的催化劑，通過單因素實驗及正交試驗研究了甲醇通入量、催化劑用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度等因素對酸化油預(yù)酯化降酸值的影響。實難結(jié)果表明，在實驗范圍內(nèi)各影響因素對酸化油預(yù)酯化反應(yīng)的作用依次為：反應(yīng)溫度＞甲醇通入量＞催化劑用量＞反應(yīng)時間。預(yù)酯化反應(yīng)的最佳工藝條件為：反應(yīng)溫度115℃，反應(yīng)時間2h，催化劑用量2％，甲醇通入量180ml/h。在此最優(yōu)條件下進行預(yù)酯化反應(yīng)后，酸化油的酸值降為2.5mgKOH/g以下，可以進行下一步堿

3、催化的酯交換反應(yīng)而不用擔(dān)心皂化問題。預(yù)酯化后的酸化油在氫氧化鈉催化作用下，進一步與甲醇進行酯交換反應(yīng)制備生物柴油，采用正交實驗設(shè)計方法對酯交換反應(yīng)的工藝條件進行優(yōu)化，得到最佳工藝條件為：反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時間2h，催化劑用量0.3％，甲醇通入量90ml/h，酯交換反應(yīng)的產(chǎn)率為88.2％，并測得所制備生物柴油的質(zhì)量指標完全符合GB/T20828-2007。
　　 在實驗室小實驗的基礎(chǔ)上，并考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟性確定氣升式反應(yīng)器的實驗操

4、作參數(shù)，改變甲醇通入量實驗氣升式反應(yīng)器的實驗效果。氣升式反應(yīng)器的最佳工藝操作參數(shù)為，預(yù)酯化反應(yīng)：反應(yīng)溫度115℃，反應(yīng)時間2h，催化劑用量1％,甲醇通入量6.5L/h;酯交換反應(yīng)：反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時間th，催化劑用量0.3％,甲醇通入量6.5L/h。酯交換反應(yīng)生物柴油的產(chǎn)率為88.2％，并測得所制備生物柴油的質(zhì)量指標完全符合GB/T20828-2007。與機械攪拌反應(yīng)裝置相比，氣升式反應(yīng)裝置生產(chǎn)生物柴油可以有效降低生物柴油生產(chǎn)成本。