環(huán)保型燃料生物柴油的非均相催化制備.pdf

1、隨著化石能源的日益短缺和人類生存環(huán)境的逐漸惡化，積極尋找環(huán)境友好、可再生的替代能源已成為國際矚目的焦點。在眾多替代燃料中，生物柴油以其優(yōu)異的排放性能，且能直接應用于現(xiàn)有柴油機而不改變其原有結構和使用性能而備受關注。 目前，生物柴油的生產方法主要是采用強堿如KOH催化酯交換反應，雖然該技術比較成熟，但存在反應會產生皂化而導致分離困難、需水洗等缺點。采用固體催化劑催化的酯交換反應過程避免了均相酸堿催化酯交換產品的分離困難和廢催化劑的

2、環(huán)境污染問題，研究非均相固體催化劑、酯交換反應過程對生物柴油的生產技術進步和應用推廣都有重要意義。 本研究用微波輻射法制備了負載型固體堿催化劑CaO/NaY等，并應用于催化大豆油與甲醇酯交換反應制備生物柴油的研究，考察了不同固體堿催化劑、催化劑負載比、催化劑用量、醇油比、反應時間、反應溫度、油脂酸值和水含量對制備生物柴油的影響，通過XRD、SEM、BET、催化劑堿強度和堿量分布的測定對CaO/NaY分子篩催化劑進行了結構表征。結

3、果表明：CaO/NaY固體堿催化的效果最好，CaO/NaY的負載比為30％(質量比)，醇油摩爾比為9:1，CaO/NaY催化劑用量為3％(質量分數(shù))、反應溫度為65℃、反應時間為3h時，生物柴油得率可達95％。結果進一步表明：CaO/NaY催化劑具有良好的抗酸和抗水能力，可用于酸值和水含量分別不超過4mgKOH·g-1和1.5％的油脂原料。同時，結構表征表明：CaO在載體NaY上高度分散提高了CaO/NaY的催化活性，CaO/NaY催化

4、劑固體堿強度H-≥27，總堿量(H-≥27)達到3.798mmol·g-1，是一種固體超強堿。 在優(yōu)化反應條件的基礎上，研究了大豆油和甲醇的酯交換反應動力學。由實驗數(shù)據繪制的動力學曲線得到酯交換反應在開始階段為準一級反應，以后轉為二級反應和零級反應，由實驗數(shù)據分別求出50℃、65℃酯交換反應動力學參數(shù)，在開始階段的反應速率常數(shù)分別為0.1410min-1和0.3178min-1，第二階段反應的反應速率常數(shù)分別為0.9050L·m