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天然抗氧剂对生物柴油氧化安定性影响的研究

作　者: 张仁彧
导　师: 王建黎
学　校: 浙江工业大学
专　业: 化学工程
关键词: 生物柴油抗氧剂氧化安定性储存稳定性
分类号: TE667
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

生物柴油是多种脂肪酸甲酯或乙酯组成的混合物,主要原料有植物油、动物油脂以及微生物油脂等。氧化安定性是生物柴油的重要技术指标。本文研究了天然抗氧剂对生物柴油氧化安定性的影响,并与合成抗氧剂进行比较,然后对金属离子对生物柴油氧化安定性的影响进行了考察。大豆油生物柴油氧化安定性试验中,分别添加芝麻酚、油溶性茶多酚、阿魏酸、咖啡酸、维生素E、BHA、BHT和TBHQ作为抗氧剂,当浓度500ppm时,生物柴油诱导期分别达到5.3h、4.6h、3.3h、6.4h、3.2h、4.3h、4.1h和7.8h。地沟油生物柴油氧化安定性试验中,分别添加芝麻酚、油溶性茶多酚、阿魏酸、咖啡酸、维生素E、BHA、BHT和TBHQ作为抗氧剂,当浓度1000ppm时,生物柴油诱导期分别达到4.0h、0.25、1.6h、4.2h、1.6h、4.1h、3.6h和3.0h。实验结果表明芝麻酚、油溶性茶多酚（大豆油生物柴油中）与合成抗氧剂BHA、BHT具有基本相同的抗氧化性能。金属离子对生物柴油氧化安定性的影响的实验结果表明金属离子影响生物柴油诱导期的强弱顺序为Fe3+> Cu²⁺> Co²⁺> Mn²⁺> Ni²⁺。在酸值实验中,大豆油生物柴油和地沟油生物柴油的初始酸值分别为0.41 mg/g KOH和0.62 mg/g KOH;芝麻酚、α-Tocopherol、BHA、BHT和TBHQ浓度为1000ppm时,对生物柴油酸值的影响小于0.1 mg/g KOH;油溶性茶多酚浓度为1000ppm时,大豆油生物柴油的酸值为0.49 mg/g KOH,地沟油生物柴油的酸值为0.92 mg/g KOH;阿魏酸和咖啡酸浓度1000ppm时,对生物柴油的酸值影响很大。生物柴油经过6个月的储存,储存稳定性实验结果表明生物柴油的氧化是一个不断变化的过程,在不同时期诱导期会有起伏。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
前言  8-9
第一章绪论  9-21
  1.1 生物柴油  9-14
    1.1.1 生物柴油的组成  9-10
    1.1.2 生物柴油的原料  10-13
      1.1.2.1 草本植物油  10-12
      1.1.2.2 木本植物油  12-13
      1.1.2.3 动物油脂  13
      1.1.2.4 废弃食用油脂  13
      1.1.2.5 微生物油脂  13
    1.1.3 生物柴油的物化性质  13-14
    1.1.4 生物柴油的燃烧性质  14
    1.1.5 生物柴油的生命周期和能耗  14
  1.2 抗氧剂  14-16
    1.2.1 天然抗氧剂  14-15
    1.2.2 合成抗氧剂  15-16
    1.2.3 复配抗氧剂  16
  1.3 生物柴油氧化安定性的评价标准  16-20
    1.3.1 活性氧化法  16-17
      1.3.1.1 标准化情况  16
      1.3.1.2 活性氧化法测定原理  16-17
    1.3.2 油脂稳定指数法  17-18
      1.3.2.1 标准化情况  17
      1.3.2.2 方法原理和测定过程  17-18
    1.3.3 馏分燃料油氧化安定性测试方法  18
      1.3.3.1 标准化情况  18
      1.3.3.2 方法原理和测定过程  18
    1.3.4 馏分燃料油43℃贮存氧化法  18-19
      1.3.4.1 标准化情况  18
      1.3.4.2 方法原理和测定过程  18-19
    1.3.5 高温稳定性评价法  19
    1.3.6 JFTOT 法  19
    1.3.7 其他方法  19-20
  1.4 氧化安定性改善方法  20
  1.5 研究目的  20-21
第二章实验方法及标准  21-31
  2.1 实验用油与试剂  21-23
    2.1.1 实验用油  21
      2.1.1.1 大豆油生物柴油  21
      2.1.1.2 地沟油生物柴油  21
    2.1.2 实验用抗氧剂  21-23
      2.1.2.1 天然抗氧剂  21-22
      2.1.2.2 合成抗氧剂  22-23
  2.2 生物柴油国家标准  23-31
    2.2.1 氧化安定性测定的仪器和方法  25-27
      2.2.1.1 自动生物柴油氧化安定性分析仪  25
      2.2.1.2 脂肪酸甲酯氧化安定性测定法EN14112：2003  25-27
    2.2.2 酸值测定的仪器和方法  27-28
      2.2.2.1 石油产品酸值测定器  27
      2.2.2.2 石油产品酸值测定法 GB/T 264  27-28
    2.2.3 运动粘度  28-30
      2.2.3.1 运动粘度测定器  28
      2.2.3.2 运动粘度测定法和动力粘度计算法 GB/T 265  28-30
    2.2.4 其他实验方法的标准  30-31
第三章结果与讨论  31-43
  3.1 生物柴油基本性质  31-32
  3.2 生物柴油氧化安定性实验  32-37
    3.2.1 大豆油生物柴油氧化安定性  32-34
      3.2.1.1 合成抗氧剂组  32-33
      3.2.1.2 天然抗氧剂组  33-34
    3.2.2 地沟油生物柴油氧化安定性  34-36
      3.2.2.1 合成抗氧剂组  34-35
      3.2.2.2 天然抗氧剂组  35-36
    3.2.3 金属离子对生物柴油氧化安定性的影响  36-37
  3.3 抗氧剂对酸值的影响  37-38
  3.4 抗氧剂对运动粘度的影响  38-39
  3.5 生物柴油的储存稳定性  39-42
    3.5.1 大豆油生物柴油  39-41
    3.5.2 地沟油生物柴油  41-42
  小结  42-43
第四章结论及展望  43-45
  4.1 结论  43
  4.2 展望  43-45
参考文献  45-49
致谢  49

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