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地沟油制备生物柴油的研究

作　者: 高扬
导　师: 黄戊生
学　校: 东北大学
专　业: 环境工程
关键词: 地沟油酸催化酯化反应碱催化酯交换反应生物柴油脱色
分类号: TE667
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

生物柴油是优质的石化柴油替代品,是典型的“绿色能源”,它具有含硫量极低、芳香烃含量少、含氧量高、十六烷值高、闪点高和废气逸出少等优点。但目前生物柴油研究产业化的程度并不高,主要原因是生物柴油的生产成本太高,生物柴油制备成本的75%是原料成本。因此,利用廉价油料资源生产生物柴油具有重要意义。本实验利用廉价地沟油,采取两步法制备生物柴油。即对地沟油分别采用浓硫酸催化酯化和氢氧化钠催化酯交换反应制备生物柴油。本实验对两步法制备生物柴油的工艺条件进行了研究,得到以下结论。酯化反应的最佳反应条件为：醇油摩尔比为4：1,催化剂浓硫酸用量为油重的3%,反应时间为80min,反应温度为60℃,搅拌速度为250r/min。酯交换反应的最佳反应条件为：醇油摩尔比为6：1,催化剂氢氧化钠用量为油重的1.5%,反应时间为40 min,反应温度为60℃,搅拌速度为250 r/min。由于制备的生物柴油颜色较深,影响产品质量,本实验还研究了生物柴油的脱色工艺。先通过单因素实验得到双氧水(30%)用量、活性白土用量、脱色时间和脱色温度这4个因素对脱色率的影响趋势。在单因素实验的基础上,设计正交实验,优化脱色工艺条件。得到脱色的最佳条件为：双氧水(30%)用量为3mL(3%v/w),活性白土用量为5g(5%w/w),脱色时间为30min,脱色温度为70℃。本实验通过常规方法分析了实验室制得的生物柴油产品。基本符合我国轻柴油标准和美国生物柴油标准,可以成为石化柴油的替代品。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-23
  1.1 生物柴油概述  9-18
    1.1.1 生物柴油的性质和优点  9-11
    1.1.2 发展生物柴油的意义  11-13
    1.1.3 生物柴油的制备方法  13-16
    1.1.4 国内外生物柴油的发展现状  16-18
  1.2 地沟油  18-21
    1.2.1 地沟油概述  18-19
    1.2.2 地沟油的危害  19-20
    1.2.3 地沟油的回收利用  20-21
  1.3 油脂脱色  21-22
    1.3.1 概述  21
    1.3.2 脱色方法  21-22
  1.4 本论文的背景和意义  22-23
第2章生物柴油的制备工艺  23-44
  2.1 实验材料与设备  23-24
    2.1.1 实验材料  23
    2.1.2 主要仪器设备  23-24
  2.2 实验分析方法  24-29
    2.2.1 原料油的分析方法  24-28
    2.2.2 产品分析方法  28-29
  2.3 实验方案与实验设计  29-32
    2.3.1 实验方案的选择  29-30
    2.3.2 催化剂的选择  30
    2.3.3 实验设计  30-32
  2.4 实验结果与分析  32-42
    2.4.1 原料油性质分析  32-33
    2.4.2 酯化反应阶段实验条件研究  33-38
    2.4.3 酯交换反应阶段实验条件研究  38-42
  2.5 小结  42-44
    2.5.1 酯化阶段  42
    2.5.2 酯交换阶段  42-44
第3章生物柴油的脱色工艺  44-53
  3.1 实验材料与设备  44
    3.1.1 实验材料  44
    3.1.2 实验设备  44
  3.2 脱色率的测定方法  44-45
  3.3 实验方案与实验设计  45-46
    3.3.1 实验方法的选择  45
    3.3.2 脱色剂的选择  45
    3.3.3 实验设计  45-46
  3.4 实验结果与分析  46-52
    3.4.1 单因素实验结果  46-51
    3.4.2 正交实验结果  51-52
  3.5 小结  52-53
第4章结论与建议  53-57
  4.1 结论  53-55
    4.1.1 制备生物柴油的最佳工艺条件  53
    4.1.2 生物柴油脱色的最佳工艺条件  53
    4.1.3 产品理化性质  53-55
  4.2 建议与展望  55-57
    4.2.1 催化剂  55
    4.2.2 副反应  55
    4.2.3 副产品  55
    4.2.4 后续精制  55
    4.2.5 商业用途  55-56
    4.2.6 展望  56-57
参考文献  57-60
致谢  60

地沟油制备生物柴油的研究

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