餐厨废油制备生物柴油的研究进展

生物柴油是一种发展迅速的绿色能源。目前,以餐厨废油为原料通过酯交换反应制备生物柴油的研究受到了广泛的关注。其中,均相催化法以其催化剂价格低廉、操作简便在工业上得到广泛应用。与其他制备方法不同,酶催化法条件更加温和,但其反应时间过长,不宜工业生产;超临界催化法作为一种新兴的制备工艺在近几年得到了广泛关注。本文论述了非均相催化法、均相催化法、酶催化法和超临界催化法制备生物柴油的优缺点,并对生物柴油未来发展前景做出了展望。     

酯交换反应在制备生物柴油上的应用

生物柴油因其环境友好且可再生作为矿物柴油的替代燃料而备受关注，生物柴油主要通过均相酸碱催化、脂肪酶催化、超临界法和固体酸碱催化的酯交换反应制备得到，但各种制备方法各有优劣，均相酸碱催化法反应迅速，转化率高但存在后续处理复杂，污染严重等问题；脂肪酶催化法反应条件温和，对原料中的水和游离脂肪酸不敏感，不需要过量的甲醇参与反应，后续处理工序简单，但酶的成本过高，这是制约其商业化发展的最大阻碍；超临界法是制备生物柴油的新技术，反应迅速，不需要催化剂，油脂转化率非常高，但其反应需要高温高压且能耗很大；固体酸碱催化剂     

酯交换法制备生物柴油催化剂效用研究

生物柴油是一种具有环境友好型的可代替矿质燃料燃烧的新型绿色燃料。本文概述了生物柴油的制备方法特别是酯交换法中各种催化剂的特点与性能,以及各催化荆的催化效应。目前酯交换法制备生物柴油反应的催化剂有三大类：碱性催化剂．酸性催化荆和酶催化剂。碱性催化剂的主要特点是反应条件要求较低,反应较温和,生物柴油产率较高。酸性催化剂的主要特点是反应活性较高,对原油的酸值等参数要求不高,预处理部分脱胶等步骤可以简化或去除。酶催化剂反应较温和,对反应设备要求较低,不会产生皂化等副反应。目前最成熟、应用最广泛的是均相碱催化法制备生物柴油。     

原位制备的生物柴油工艺

采用原位制备法,以乙酸甲酯作为油脂抽提溶剂和酰基交换剂,研究了脂肪酶催化的生物柴油制备工艺;通过正交试验考察了乙酸甲酯分别作为油脂抽提溶剂和酰基交换剂的用量、反应时间及反应温度等对生物柴油得率的影响;结果表明:乙酸甲酯提油率为60%,与常规溶剂石油醚、二甲酮相当,但品质优于常规溶剂.除去部分乙酸甲酯后,以剩余的乙酸甲酯作为酰基交换剂,利用脂肪酶催化原位油脂酯交换反应14 h,生物柴油的得率高达95%.     

负载型杂多酸催化剂催化制备生物柴油

该文结合了目前较热门的多酸催化和生物质能源研究设计了一个综合型化学实验。本实验采用活化后的活性炭作为载体,利用浸渍法制备了一系列不同硅钨酸负载浓度的催化剂,用红外光谱对其进行表征,利用该催化剂催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油,并利用单变量法考查了反应温度、杂多酸浓度、催化剂投放量、反应时间和醇油比等因素对生物柴油产率的影响。本实验可以作为综合型实验和开放性实验对高年级本科生,特别是农林院校的化学化工专业的本科生开设。     

新型催化剂对猪油制备生物柴油的研究

目的以猪油为原料,对新型催化剂SXL制备生物柴油的工艺进行探索。方法通过单因素试验研究了反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量及反应时间对生物柴油的产率和转化率的影响,通过GC-MS技术对所得生物柴油成分进行分析,并以BD100的方法检测其性能。结果最佳工艺条件下,SXL催化猪油制备生物柴油的产率、转化率均能达到98%以上,其主要成分为脂肪酸甲酯,主要性能指标达到或接近国家标准。结论新型催化剂SXL对于猪油催化转化制取生物柴油具有良好的催化性能。     

氧化钙固体碱催化剂的制备及在制备生物柴油中的应用

实验研究了碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙在催化大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的催化活性,并以轻质碳酸钙为原料,经过高温焙烧制备了氧化钙固体碱催化剂,考察了焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化活性高低的影响。选取活性最高的氧化钙催化大豆油和甲醇制备生物柴油,利用气相色谱仪检测生成物中甲酯的含量来计算生物柴油的收率,结果表明:催化剂用量为大豆油质量的3.5%、醇油摩尔比为10∶1、回流时间为3.5 h,生物柴油收率可高达97.3%。通过实验进一步证明:在同一反应条件下短链醇的直链越短,支链越少,生物柴油收率越高。     

餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术

介绍了餐厨废弃物的产生、处理与回收利用技术,以及嘉兴市采用餐饮废弃物湿加热制备饲料和有机肥料、湿式厌氧发酵技术和生物酶催化法制备生物柴油等国内外先进技术,利用餐厨废弃物制备蛋白饲料、有机肥料和生物柴油项目。项目实现餐厨废弃物100%循环利用,是发展循环经济的重要内容,是可再生能源领域的创新举措,将有力推动相关生物能产业发展。     

D296R固定床催化酯化制备生物柴油

对D296R大孔型强碱性阴离子交换树脂进行预处理、转型、再生,并用于固定床反应装置内催化棕榈油和甲醇进行连续酯交换反应,通过与其他树脂催化剂对比,研究了不同反应温度、醇油摩尔比和反应停留时间对生物柴油收率的影响.采用该催化剂催化制备生物柴油,催化活性较高.在醇油摩尔比为9∶1、反应温度为55,℃、反应停留时间为60,min时,酯交换制备生物柴油的产率达到89.5%.本研究对用于生物柴油的连续制备和大规模工业化生产有着重要的意义.     

超声辅助固体碱催化酯交换反应制备生物柴油

采用等体积浸渍法制备固体碱催化剂催化麻疯树油酯交换反应来制备生物柴油.首先研究了不同载体、不同活性组分以及载体干燥与否对固体碱催化剂催化性能的影响,优化得到了固体碱催化剂的最佳制备条件;其次,研究了超声辐射、醇油摩尔比、催化剂用量以及反应时间等对酯交换反应中甲酯转化率的影响;最后,对最佳条件下制备的固体碱催化剂在搅拌和...     

海滨锦葵油生物柴油的制备及性能分析

以海滨锦葵油为原料,对海滨锦葵油合成生物柴油工艺进行了研究;利用气相色谱及化学分析法,得出了较理想的合成工艺条件;通过材料成本核算,探讨了海滨锦葵油合成路线的经济可行性,并对海滨锦葵油生物柴油的燃烧性进行了分析。结果表明,采用生物柴油与化工产品综合生产线,所得生物柴油十六烷值达560,硫的质量分数为0.0038%,主要技术指标达到甚至超过GB/T 20828-2007标准要求。     

氢氧化钡催化蓖麻油酯交换制备生物柴油

以蓖麻油为原料,用氢氧化钡作为非均相碱催化剂,酯交换反应制备生物柴油.比较了氢氧化钡与其他典型催化剂催化的产率,研究了反应醇油摩尔比、催化剂用量和反应时间对生物柴油收率的影响.结果表明,蓖麻油在以氢氧化钡为催化剂的酯交换反应中适宜条件为:醇油摩尔比为6∶1,蓖麻油与催化剂摩尔比为10∶1,反应时间20min,在此条件下生物柴油收率达98.35%.     

松脂催化歧化—裂解联产对伞花烃与生物柴油

以松脂为原料、活性白土为催化剂,进行了歧化—裂解联产对伞花烃与松脂基生物柴油的研究。考察温度、催化剂用量、搅拌转速以及时间对反应过程的影响,应用气相色谱法检测了反应产物对伞花烃的含量,采用GB/T5530-2005等国家标准测定了松脂基生物柴油的理化性能。结果表明,在260℃、反应时间为90 min,催化剂用量为原料松脂液重量的10%及搅拌转速为400 r/min的适宜条件下,对伞花烃的收率达到48.28%,浅黄色油状物的松脂基生物柴油酸值为0.52 mg KOH.g-1,密度为947 kg/m3,粘度为32.3 mm2/s,灰分为0.0061%,冷滤点小于-12℃,十六烷值为40.7,硫含量为0.032%和闪点为155℃。     

生物柴油/柴油乙醇水微乳体系相行为分析

采用化学滴定方法研究了生物柴油/柴油乙醇水微乳体系的相行为;分析比较了生物柴油/柴油混合比改变对其相行为的影响。结果表明:在不添加任何乳化剂的条件下,稳态相图中存在一个各向同性的单相区,单相区内混合液为稳定、透明的生物柴油/柴油乙醇水微乳化油,表明生物柴油可作为有效的表面活性剂;单相区的面积大小与体系中各组分的含量有关。当乙醇含量及生物柴油与柴油的混合比增加时,单相区变宽;在乙醇含量一定时,形成稳定单相微乳化油的最大掺水量随体系中生物柴油的含量增加而增加。最后得到了不同乙醇含量及不同生物柴油与柴油混合比条件下形成生物柴油/柴油乙醇水微乳化油的最大掺水量。     

负载型磷钨酸催化剂的制备、 表征及酯交换制备生物

通过浸渍法将磷钨酸负载于Worm like状介孔载体上, 制备负载型磷钨酸催化剂,  并采用X射线衍射（XRD）、 红外光谱(FR IR)、 N2吸附 脱附等方法对载体和负载型催化剂进行表征. 将负载型磷钨酸催化剂用于蓖麻油和甲醇的酯交换反应制备生物柴油, 用高碘酸氧化法测定酯交换的转化率. 考察反应温度、 甲醇和蓖麻油物质的量比、 反应时间和磷钨酸负载量等参数对酯交换反应的影响. 结果表明, 在55 ℃, 醇油物质的量比为6, 反应时间2 h, 磷钨酸负载量为50%的催化剂条件下, 酯交换转化率可达95.1%.     

固体酸催化生物柴油合成研究进展

综述了酯交换反应、酯化反应和甘油的醚化反应3类生物柴油合成方法的研究进展,评述了SO4^2-/SnO2、SO4^2-/ZrO2、B2O3/ZrO2、Mo-ZrO2、分子筛、阳离子交换树脂等固体酸在催化合成生物柴油过程中的催化特征．     

地沟油为原料制备的深色生物柴油的氧化法脱色

使用双氧水氧化法对地沟油为原料制备的深色生物柴油进行脱色。研究了双氧水用量、温度、反应时间等操作条件对深色生物柴油脱色效果的影响,并对脱色前后生物柴油的一些理化性质进行分析。研究表明：深色生物柴油中加入质量为油重15%的双氧水（质量分数30%）,温度90℃,搅拌反应30min,脱色率可以达到82.2%。脱色处理后的生物柴油甲酯含量升高;酸值、水含量略有升高;甘油含量降低;密度、冷滤点、闪点等理化性质无明显变化。双氧水氧化法为一种可行的深色生物柴油脱色方法。     

固体超强酸S2O2-8/Fe2O3-ZrO2-La2O3催化制备生物柴油

用沉淀—浸渍法制备固体超强酸S₂O^2-₈/Fe₂O₃-ZrO₂-La₂O₃催化剂，通过XRD和FTIR对其结构进行表征。将该催化剂用于催化制备生物柴油并考察了反应条件对生物柴油产率的影响。结果表明，当Fe、Zr和La的摩尔比为1∶0.42∶0.075时，催化剂活性最高。其催化制备生物柴油的最佳工艺条件为，催化剂用量为菜籽油质量的2%，醇和油的摩尔比为12∶1，反应温度为220℃，反应时间为10h，产率可达90.3%。催化剂重复使用5次反应时间达50h，产率仍达83%。GC-MS表征表明制得的生物柴油的纯度较高。     

Supercritical fluids technology for clean biofuel production

Biofuels are liquid or gaseous fuels that are predominantly produced from biomass for transport sector applications.As biofuels are renewable,sustainable,carbon neutral and environmentally benign,they have been proposed as promising alternative fuels for gasoline and diesel engines.This paper reviews state-of-the-art application of the supercritical fluid(SCF)technique in biofuels production that includes biodiesel from vegetable oils via the transesterification process,bio-hydrogen from the gasification and bio-oil from the lique-faction of biomass,with biodiesel production as the main focus. The global biofuel situation and biofuel economics are also reviewed.The SCF has been shown to be a promising technique for future large-scale biofuel production,especially for biodiesel production from waster oil and fat.Compared with conventional biofuel production methods,the SCF technology possesses a number of advantages that includes fast inetics,high fuel production rate,ease of continuous operation and elimination of the necessity of catalysts.The harsh operation environment,i.e. the high temperature and high pressure,and its request on the materials and associated cost are the main concerns for its wide application.     

Supercritical fluids technology for clean biofuel production

Biofuels are liquid or gaseous fuels that are predominantly produced from biomass for transport sector applications. As biofuels are renewable, sustainable, carbon neutral and environmentally benign, they have been proposed as promising alternative fuels for gasoline and diesel engines. This paper reviews state-of-the-art application of the supercritical fluid (SCF) technique in biofuels production that includes biodiesel from vegetable oils via the transesterification process, bio-hydrogen from the gasification and bio-oil from the liquefaction of biomass, with biodiesel production as the main focus. The global biofuel situation and biofuel economics are also reviewed. The SCF has been shown to be a promising technique for future large-scale biofuel production, especially for biodiesel production from waster oil and fat. Compared with conventional biofuel production methods, the SCF technology possesses a number of advantages that includes fast kinetics, high fuel production rate, ease of continuous operation and elimination of the necessity of catalysts. The harsh operation environment, i.e. the high temperature and high pressure, and its request on the materials and associated cost are the main concerns for its wide application.