焙燒硅酸鈉催化制備麻瘋樹生物柴油2

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1、焙燒硅酸鈉催化制備麻瘋樹生物柴油段艷I,張金磊(百色學院化學與環(huán)境工程學院，廣西百色533000)摘要：以硅酸鈉為原料，通過簡單焙燒工藝制備固體堿催化劑，催化麻瘋樹子油制備生物柴油?？疾炝吮簾椒?、焙燒溫度和焙燒吋間等制備條件對固體酸催化劑性能的影響，同時考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)吋間、催化劑用量和醇油比對酯交換反應(yīng)結(jié)果的影響。實驗結(jié)果表明：釆用直接焙燒法，在400°C焙燒2h催化劑具有較高的活性；催化劑的最佳反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為90°C,反應(yīng)吋間為50min,催化劑用量為3%,醇油摩爾比為11:1,其酯

2、交換率為99.9%o關(guān)鍵詞：硅酸鈉催化麻瘋樹生物柴油中圖分類號：TQ519文獻標志碼：APreparationofjatrophacurcasbiodieselonthecalcinationsilicatezcatalystsDUANYan,LONGJin-qiaoyZhangJin-leitZUOWei-yuan(Collegeofchemistryandenvironmentengineering,BaiseUniversity,GuangxiBaise533000,China)Abstrac

3、t:Normalsilicate,suchascalcinationN^SiCh?9H2O,wasusedtocatalyzethetransesterificationofjatrophacurcasoilandmethanol.Theeffectsofcalcinationsmethod,calcinationstemperatureandcalcinationstimeonthetransesterificationactivityofcatalystswereinvestigatedemph

4、atically.Theinfluencesofreactionsconditionswereinvestigated?Theoptimumcatalystwasobtainedunderthefollowingconditions:calcinationsat400°Cfor2h.Underthereactioncondition:90°C,50min,solidcatalystof3%andamolarrationofethanol/oilof11:1,thetransesterificatio

5、nofjatrophacurcasoilandmethanolwas99.9%?Keywords:pyrolysis;bio-oil;hydrodeoxygention隨著石油資源匱乏與化石燃料需求量的急劇攀升Z間的矛盾tl益突出，生物油作為一種可再生的綠色環(huán)保型新能源已受到全球的廣泛關(guān)注L嘰目前，已工業(yè)化的生物柴油主要由均相催化劑即液體酸、堿催化制備的。其優(yōu)點是反應(yīng)速度快、時間短、轉(zhuǎn)化率高、成本較低等，然而存在催化劑難以分離冋收和再利用、后處理復(fù)雜，后續(xù)水洗和中和產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，造成環(huán)境污染等

6、嚴重問題⑷嘰在生物柴油的生產(chǎn)工藝上，以固體酸、堿催化劑為基礎(chǔ)的非均相催化劑催化制備生物柴油的工藝應(yīng)運而生，已成為生物柴油領(lǐng)域的研究熱點。天然存在的無機鹽類固體堿非常值得開發(fā)，如鉗酸鈉、磷酸磯、碳酸鹽等都被用來催化生產(chǎn)生物柴油l9'，2Jo本文以硅酸鈉為原料，經(jīng)簡單的鍛燒工藝獲得了催化活性高效的固體堿。1實驗部分1.1催化劑的制備1作者簡介：段艷(1985-),女，湖南，講師，主要從申清潔能源技術(shù)開發(fā)與研究。項目基金：廣西高?？蒲许椖?KY015YB278),百色學院重點科研項目(2014KA01)稱

7、取一定量的Na2SiO3-9H2O原料，空氣分為下在馬弗爐中40()°C下鍛燒2h,取出磨成粉狀，得到硅酸鈉固體堿催化劑。1.2催化劑的評價稱取一定量麻瘋樹子油和甲醇原料，以及催化劑加入到三口燒瓶內(nèi)，在設(shè)定溫度下水浴加熱反應(yīng)恒溫反應(yīng)一定的時間。反應(yīng)結(jié)束后過濾回收催化劑，將上層溶液靜置分層，上層為生物柴油，下層為甘油。麻瘋樹子油酯交換率計算公式如下：其中：A%為麻瘋樹子油的初始酸值；AVm為酯交換反應(yīng)混合物的酸值。2結(jié)果與討論2」制備條件對催化劑催化性能的影響2.1.1焙燒方法対催化劑催化性能的影響硅

8、酸鈉含有結(jié)晶水，通過加熱的方式不但可以將結(jié)晶水去除，還可以改善硅酸鈉的結(jié)構(gòu)。不同的加熱方式，影響的程度不同。工業(yè)上最常用的加熱方式是高溫焙燒，而微波加熱時一種新型的催化劑制備方法。以麻瘋樹子油和甲醇酯交換為模擬反應(yīng)，醇油摩爾比為7:1、溫度為90°C.反應(yīng)時間30min的反應(yīng)條件考察了高溫焙燒、微波加熱和微波■焙燒結(jié)合三種不同的焙燒方法對焙燒硅酸鈉催化活性的影響，催化劑活性評價結(jié)果如圖loCat.ACat.BCat.C焙燒方法Cat.D8070605030100圖1焙