气升式反应器两步法生产生物柴油实验研究
随着石油资源的日益减少和人们环保意识的提高，世界各国加快了柴油替代燃料的开发步伐。生物柴油作为可再生、环保的生物质燃料，备受各国关注成为近年来研究的重点。目前生物柴油的主要问题是成本过高，掘统计，生物柴油制备成本的75％-80％是原料成本，因此采用廉价原料是生物柴油实用化的关键。本文以酸化油为原料，用自行设计的气升式反应装置，旨在得到低成本生产生物柴油的工艺条件及设备，为工业生产提供理论参考。
以酸化油、甲醇为原料，对甲苯磺酸为气相预酯化反应的催化剂，通过单因素实验及正交试验研究了甲醇通入量、催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对酸化油预酯化降酸值的影响。实难结果表明，在实验范围内各影响因素对酸化油预酯化反应的作用依次为：反应温度＞甲醇通入量＞催化剂用量＞反应时间。预酯化反应的最佳工艺条件为：反应温度115℃，反应时间2h，催化剂用量2％，甲醇通入量180ml/h。在此最优条件下进行预酯化反应后，酸化油的酸值降为2.5mgKOH/g以下，可以进行下一步碱催化的酯交换反应而不用担心皂化问题。预酯化后的酸化油在氢氧化钠催化作用下，进一步与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油，采用正交实验设计方法对酯交换反应的工艺条件进行优化，得到最佳工艺条件为：反应温度70℃，反应时间2h，催化剂用量0.3％，甲醇通入量90ml/h，酯交换反应的产率为88.2％，并测得所制备生物柴油的质量指标完全符合GB/T20828-2007。
在实验室小实验的基础上，并考虑生产的经济性确定气升式反应器的实验操作参数，改变甲醇通入量实验气升式反应器的实验效果。气升式反应器的最佳工艺操作参数为，预酯化反应：反应温度115℃，反应时间2h，催化剂用量1％,甲醇通入量6.5L/h;酯交换反应：反应温度70℃，反应时间th，催化剂用量0.3％,甲醇通入量6.5L/h。酯交换反应生物柴油的产率为88.2％，并测得所制备生物柴油的质量指标完全符合GB/T20828-2007。与机械搅拌反应装置相比，气升式反应装置生产生物柴油可以有效降低生物柴油生产成本。
郑州大学
硕士
生物化工
马晓建
2010
中文
TE626.24
2011-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）