季胺堿改性蒙脫土催化酯交換制備生物柴油.pdf

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1、石油學(xué)報(bào)(石油加工)2014年1O月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第30卷第5期文章編號(hào):1001—8719(2014)05—0804—06季胺堿改性蒙脫土催化酯交換制備生物柴油梁金花,繆青松,楊壽海,楊曉瑞,朱建良(南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院,江蘇南京211816)摘要:采用離子交換法,以4種不同碳鏈長(zhǎng)度的季銨鹽對(duì)鈉基蒙脫土進(jìn)行插層改性,并采用FT—IR、XRD對(duì)改性蒙脫土進(jìn)行表征;考察了其在大豆油與甲醇酯交換合成生物柴油反應(yīng)中的催化性能。結(jié)果表明,4種季胺

2、鹽改性蒙脫土催化劑中,四甲基溴化銨改性蒙脫土對(duì)大豆油與甲醇酯交換反應(yīng)的催化活性最高。以此改性蒙脫土為催化劑,在催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以大豆油質(zhì)量計(jì))1.5、醇/油質(zhì)量比12、反應(yīng)溫度65℃、反應(yīng)時(shí)間5h條件下,大豆油與甲醇酯交換反應(yīng)生物柴油產(chǎn)率達(dá)到91.2。該催化劑重復(fù)使用7次后活性并無明顯下降,表明有機(jī)改性蒙脫土是一種潛在的制備生物柴油的有機(jī)一無機(jī)復(fù)合催化材料。關(guān)鍵詞:生物柴油;酯交換反應(yīng);蒙脫土;季銨鹽中圖分類號(hào):TQ517.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.3969/j.issn.1001—8719.2014.05.007Pre

3、parationofBiodieselWithTransesterificationOverMontmorilloniteModifiedbyAlkaliTetramethylammoniumLIANGJinhua,MIAOQingsong,YANGShouhai,YANGXiaorui,ZHUJianliang(SchoolofBiologicalandPharmaceuticalEngineering,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing211816,China)Abstract:A

4、variuosmontmorillonitecatalystsintercalatedbyfourquaternaryammoniumsaltswithdifferntcarbonchainlenghthswerepreparedviaionexchangemethod,andwerecharacterizedbyFT—IRandXRD.Thecatalyticperformancesofthemodifiedmontmorillonitecatalystsintheinteresterificationofsoybeano

5、ilwithmethanoltoproducebiodieselwereinvestigated.Theresultsindicatedthatthemontmorillonitemodifiedbythetetramethylammoniumbromidepossessedthehighestcatalyticactivityamongthefourmodifiedmontmorillonitecatalysts.Theyieldofbiodieselcouldreach91.29/6at65℃ofreactiontemp

6、eraturein5hunderthemassratioofmethanoltooil12andthatofcatalysttooil1.5.Thecatalyticperformanceoftheoptimumcatalystcouldremainafterusing7times.Itwasdemonstratedthattheorganicmontmorillonitecatalystwasapotentiallyorganic—inorganiccompoundcatalyticmaterialsforproducti

7、onofbiodiese1.Keywords:biodiesel;transesterification;montmorillonite;quaternaryammoniumsalt生物柴油是利用各種動(dòng)植物油、餐飲垃圾油等工業(yè)上最常用的堿催化劑是KOH和為原料,以其主要成分甘油三酸酯與甲醇等醇類物NaoH_3]。這類催化劑的缺點(diǎn)是產(chǎn)品后處理工藝復(fù)質(zhì)發(fā)生酯交換反應(yīng)而得的脂肪酸甲酯。目前,堿催雜、易產(chǎn)生大量含堿含油工業(yè)廢水[5]。Liang等[6化酯交換法合成生物柴油反應(yīng)一般可在室溫下進(jìn)行,以咪唑類堿性雙核功能化離子液體為催化劑

8、,以棉不腐蝕設(shè)備,在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用口]。籽油和甲醇為原料進(jìn)行酯交換反應(yīng),取得了較好的適宜、高效的堿催化劑是該反應(yīng)的關(guān)鍵。效果,但離子液體價(jià)格較昂貴。相對(duì)于均相堿催化收稿日期:2013-09—12基金項(xiàng)目:江蘇省博士后科研計(jì)劃項(xiàng)目(1001016C)基金資助通訊聯(lián)系人:梁金花,女

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