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1、≯Il丁大菩≯lI犬器碩士學位論文培養(yǎng)單位四刖太堂絲堂工程堂院四川大學碩士學位論文以麻瘋樹油為原料制備生物柴油的工藝研究專業(yè):化學工藝研究生:周慧指導教師:梁斌教授傳統柴油來源于石油,但是由于石油儲量的下降以及燃燒對環(huán)境造成的污染,促使人們不斷尋找可再生并且對環(huán)境友好的替代燃料,生物柴油應運而生。生物柴油是以可再生的植物油或動物脂肪等為原料制備的長鏈脂肪酸的低碳醇單酯。但目前生物柴油較高的價格影響了其廣泛應用,采用廉價原料是降低生產成本的重要途徑之一。本文以價格低.產量大的麻瘋樹油為原料,通過預酯化和酯交換兩步反應制備生物柴油。預酯化反應是甲醇和原料油中的游離脂肪酸反應,從而
2、降低原料油的酸值;酯交換反應利用預酯化后的酸值較低的原料油和甲醇反應制備生物柴油。為了深入了解反應特性以及麻瘋樹油甲酯和甘油對反應的影響,研究了麻瘋樹油,甲醇.麻瘋樹油甲酯,甘油的溶解情況,繪制了麻瘋樹油甲酯.甲醇.甘油,麻瘋樹油.麻瘋樹油甲酯.甲醇.麻瘋樹油.甘油.甲醇.麻瘋樹油甲酯一麻瘋樹油.甘油四個三元體系的相圖。從相圖研究中可以看出,當麻瘋樹油甲酯含量達到70%時,麻瘋樹油.甲酯.甲醇呈一相存在.甘油在油和甲酯中的溶解性較差,很容易從反應體系中分離出來,因此甘油對反應幾乎沒有抑制作用。本文系統考察了甲醇用量.催化劑用量,反應溫度.反應時間等對預酯化和酯交換反應的影響。
3、研究結果表明,甲醇用量對預酯化反應結果影響較大,當使用油質量的12%以上的甲醇時,反應進行l(wèi)h后,酸值就可降至1.5mgKOH/gOil左右。反應時間和催化劑用量的影響次之。預酯化反應的適宜條件為:甲醇用量為麻瘋樹油質量的12%,使用油質量的l%的硫酸(98%)為催化劑,在70℃下反應2h,用15%油質量的甘油洗滌后酸值可以降至四川大學碩士學位論文lmgKOH/gOH以下,使用蒸餾水和甲醇洗滌的效果也很好。預酯化后的麻瘋樹油用于酯交換反應。在酯交換反應中,甲醇用量、反應時間、反應溫度,催化劑用量均對酯交換反應有重要的影響。酯交換反應的適宜操作條件為;油:甲醇=1:6(mol/
4、m01),使用油質量的1.3%的KOH為催化劑在64℃下反應20min,甲酯產率達到98%以上。在優(yōu)化反應條件的基礎上,研究了麻瘋樹油和甲醇的酯交換反應動力學。在32℃,4l℃和51℃時的反應速率常數k分別為0.6628L.min-1.mol-1,0.8045L-min-I·mol-I和O.9474L.min—1.mol-I,反應為準二級反應,反應速率方程為v=295。12exp(-15454/RT)C毒。關鍵詞:生物柴油麻瘋樹油預酯化酯交換相圖Ⅱ四川大學碩士學位論文StudyonthePreparationofBiodieselfromJatrophacurcasL.oil
5、Major:ChemicaltechnologyGraduateStudent:ZhouHuiSupervisor:Prof.LiangBinAsfossilfuell'e∞l've$rapidlydecline.renewablealternativefuelsa地moreandmoleattractive.Biodieselisrenewable,biodegradableandenvironmentallybenign.Tbeuseofbiodieselisgrowingquicklybecauseofitsexcellentfuelproperties.Biodies
6、elchemicallyconsistsofmono-alkylestersoflongchainfattyacid。whichisoftenmanufacturedbytrans-esterifieationofvegetableoilsoranimalfatswithmethan01.However,thepriceofthebio-dieselinhibitsitspopulm*ity.UsingcheaperfeedstockisamajorwaytOreducetheCOStofthebiodiesel.Inthiswork,akindofcheap,abundan
7、trawmaterial,JatrophacurcasLoilWasusedtopIDlducebiodieselthroughapre-esterification,trans-csterifieationtwo—stepreactionproee$$.Inthepre.esterificationreaction,thefreefattyacidsinthefeedstockwerereactedwithmethanoltoformesters,herebyresultedinreductionof