固体酸催化合成生物柴油的研究-无机化学专业论文.docxVIP

IV IV 烧温度、硫酸浸泡液的浓度及用量、焙烧前体的状态和稀土元素的种类及用量都对所制 备的固体超强酸的酸强度、酸性活性中心数量及分布、比表面积和固体酸中化合物的种 类及存在状态有一定的影响。 4、在分析了反应温度、反应时间、甲醇与废弃油脂的物质的量之比、催化剂用量 四个动力学因素分别对酯化率影响的基础上，采用正交实验设计的方法分析了上述四个 动力学因素对酯化率影响的显著性顺序并得出了最优化反应条件。最后，检测了自制固 体超强酸催化剂的重复利用情况。实验结果表明： （1）四个动力学因素对酯化率都有较明显的影响，其显著性顺序为：反应时间＞反 应温度＞催化剂的用量＞醇油摩尔比； （2）最优化反应条件：醇油摩尔比为 15:1、催化剂用量为废弃油脂质量的 3%、70℃ 恒温反应 6h，在此条件下酯化率为 95.4%。通过对比表明，在同等条件下自制固体超强 酸催化剂的催化活性好于浓硫酸。预酯化后油脂的酸值较低，后续工艺既可用酸催化也 可用碱催化，完全不受生产工艺的限制。 （3）自制固体超强酸具有良好的重复利用性，使用五次后催化活性仅降低 10.3%。 5、在分别分析了四个动力学因素单独改变时对酯交换率影响的基础上，采用正交 实验设计的方法分析了反应温度、甲醇与废弃油脂的物质的量之比、反应时间、催化剂 用量四个因素对酯交换率影响的显著性顺序并得出了最优化反应条件。最后，通过气相 色谱法分析了所制备的生物柴油的主要成分，并简单表征了生物柴油产品的一些理化性 能。实验结果表明： （1）对于影响酯交换率的四个动力学因素其显著性顺序为：反应温度＞催化剂用量 ＞醇油物质的量之比＞反应时间。 （2）在甲醇与废弃油脂的物质的量之比为 6:1、催化剂用量为废弃油脂质量的 3%、 75℃恒温回流 7h 的最佳反应条件下，酯交换率为 96.7%。 （3）所制备的生物柴油中成分较为复杂，各种脂肪酸甲酯的总含量达到 98.59%， 且不含芳香烃。 （4）所制备的生物柴油产品的运动粘度、闪点、硫含量、酸值、十六烷值、甘油含 量等理化性能，均达到美国的(D6751-03a)标准，具有一定的实际生产价值。 关键词：生物柴油 固体超强酸 酯化 酯交换 wa way, the effect that the different conditions of the preparation which acted on the activity of V Abstract Due to the double pressures that petroleum resource is drying up gradually and environmental pollution is becoming badly day by day, correlative experts and scholars around the world are positively researching on reproducible and green energy. Especially, it is China that has been short of petroleum resource, and along with the high-speed development of Chinese economy after reform and open to the outside world, the degree of mechanization in the industry and agriculture has been advanced greatly, motor vehicle has been increased hugely, so the requirement of diesel oil has being risen in China. Now, China is the second petroleum importer and consumer in the world. In order to decrease the degree of depending on petroleum export country, and ensure the healthy and speedy development of our national economy, lots of documents and correlative laws have been promulgated which support the development of green and regenerative energy. As an important form of b