15-黄从敏--粉煤灰负载型固体碱催化大豆油制备生物柴油的研究_.pdfVIP

第36卷 第8期 太 阳 能 学 报 Vol.36,No.8 2015年8月 ACTAENERGIAESOLARISSINICA Aug.,2015 文章编号：0254-0096 （2015 ）08-1959-06 粉煤灰负载型固体碱催化大豆油制备生物柴油的研究 1 1 2 1 1 1 黄从敏 ，骆书桃 ，张秋云 ，沈凌屹 ，周开志 ，马培华 （1. 贵州大学化学与化工学院化学系，贵阳 550025 ；2. 精细化工研究开发中心，贵阳 550025） 摘 要：以粉煤灰作为载体，通过负载NaOH制备负载型固体碱，并对其进行XRD、FT-IR及SEM等技术手段表 征。结果表明：经焙烧的粉煤灰固体碱催化剂表面产生新的晶相，NaOH可成功负载到粉煤灰表面，形成催化活性 中心，催化剂的催化活性增强。考察催化剂的用量、醇油物质的量之比、反应温度、反应时间等因素对大豆油酯交换 制备生物柴油的影响。数据显示：在催化剂用量为5%、醇油物质的量之比为12∶1、反应温度为65℃、反应时间为2h 时，生物柴油产率可达97%。 关键词：粉煤灰；固体碱；酯交换；生物柴油 中图分类号：TQ645.8 文献标识码：A 继续加热去除多余水分，110℃烘箱烘干，置于 0 引 言 500℃马弗炉中焙烧2.5h，取出，研磨，即制得粉煤 目前，酯交换法是制备生物柴油最常用的方 灰固体碱催化剂，置于干燥器中备用［8］。 法。传统的生产工艺多采用酸碱作为均相催化剂［1，2］， 1.2 酯交换反应 该工艺具有易腐蚀设备、难于分离等缺点。而采用 向100mL三口烧瓶中加入一定量的粉煤灰固 新型固体催化剂［3，4］具有生产成本低、生产工艺简 体碱催化剂、大豆油和无水甲醇，保持搅拌和回流 单、环境友好等优点。与固体酸催化剂相比，固体 状态，反应一段时间。反应结束后，分离回收催化 碱催化剂反应条件温和、反应时间较短，更适合工 剂，将3组平行实验的滤液合并后转移到分液漏斗 业上酯交换制备生物柴油。粉煤灰是燃煤电厂排 中静置分层，下层为粘稠状透明液体（粗甘油），可 放的主要固体废物，大量的粉煤灰若不加以有效利 回收精制，取上层液体旋转蒸发，回收多余的甲醇， 用会对环境造成污染。 得到粗生物柴油，然后进行减压蒸馏得到浅黄色透 废弃的粉煤灰在建筑材料［5］ ［6］ 、农业肥料 、污水 明液体即为纯生物柴油。反应方程式为： ［7］ CH OOCCH (CH ) CH 处理 等方面有广泛应用。有关粉煤灰作为载体制 2 2 2 n 3 CH OH 2  备负载型固体碱催化剂的文献报道较少。本文以 CHOOCCH (CH ) CH +3CH OH 3CH (CH ) CH COOC