固體堿催化酯交換反應合成生物柴油研究.pdf

1、以天然油脂與低級醇通過酯交換反應生產的生物柴油是環(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、酯交換反應過程及酯交換產品的物理化學性質對生物柴油的生產技術進步和應用推廣，尤其是對正在興起的中國生物柴油產業(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>后得到的前驅體在高溫下活化后均表現(xiàn)出了對酯交換反應的催化活性，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％，反應溫度為65℃，反應時間為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品的主要性能指標進行了測定，結果顯示各項所測指