固体酸催化蓖麻油制备生物柴油.pdf

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固体酸催化蓖麻油制备生物柴油靳福全，牛宇岚，李晓红油脂化工摘要：以一水硫酸氢钠固体酸为催化剂，对蓖麻油酯交换制备生物柴油进行了研究。在反应温度为℃条件下，考察了醇油摩尔比、催化剂用量加椭柿及反应时间对酯交换反应的影响。在反应温度为℃、醇油摩尔比为、催化剂用量为ァ⒎从κ奔湮挠呕ひ仗跫拢骄视褪章达％，产物中甲酯总含量为．％。甲酯和甘油静置分层快，后处理简单，对环境无污染。关键词：一水硫酸氢钠；蓖麻油；酯交换；生物柴油中图分类号：籘文献标志码：文章编号：———，琇，生物柴油是由动植物油脂与甲醇通过酯交换反应生成的长链脂肪酸甲酯类物质，是理想的石化柴油替代品。生物柴油几乎不含芳香烃和硫，燃烧过程对环境的污染比石化柴油小，同时其燃烧过程释放的二氧化碳远少于植物生长过程吸收的二氧化碳，因此使用生物柴油对保护环境、减轻地球温室效应具有积极意义。目前，世界上广泛采用的生物柴油生产技术是液碱催化的常温、常压酯交换工艺。该工艺具有对原料要求苛刻、流程复杂、污染环境等缺点。近年来年第卷第中国油脂ひ笛г夯в牖は担收稿日期：——基金项目：山西省教育厅高校科技开发项目作者简介：靳福全，男，副教授，工学硕士，主要从事油脂化工方面的研究工作．．叹辏嫖浔郝赘眨谔烊桓叻肿拥幕费醵褂捅酸酯材料牧系急ǎ：—．跸觯蹩×贤夤夤袒费醣┧狨ス饷粼ぞ畚改性研究进展赡ぃ：—．甁篣荒交#芾龌#费醵褂捅┧狨テ刖畚锏暮铣研究茨瞎ひ笛г貉Пǎ：—．蔡娟，舒武炳，负伦刚，等．紫外光固化环氧豆油丙烯酸酯的制备与表征泄赫臣粒篒一琓，：·瓵，琧—．，，畉％．—．％．琣簊籧籺；，，珻甊琒甅琋一◆鬿◆鬿◆．
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世界各国在改进上述传统生产工艺方面做了许多探索性的工作，综合起来看主要集中在开发绿色催化剂、使用过程强化技术两个方面。开发的绿色催化剂有固体酸、固体碱、离子液体、酶等；过程强化技术有高温高压的超临界技术、水力空化技术、微波技术、超声波辐射技术、加入共溶剂技术等。一水硫酸氢钠属固体酸催化剂，它具有价格低廉、催化活性好、不污染环境、易分离等优点。一水硫酸氢钠作为一种酸性多功能催化剂，在脱水¨。酯化“确矫姹硐殖隽似嫣氐拇呋πВ浯呋活性接近浓硫酸和固体超强酸，近年来受到人们的广泛关注。作者在蓖麻油脱水、蓖麻酸丁醇酯化反应中曾使用一水硫酸氢钠催化剂，效果极佳。受此启发，将一水硫酸氢钠用于蓖麻油酯交换制备生物柴油的反应，取得了令人满意的效果。一水硫酸氢钠用于酯交换反应催化剂目前研究报道甚少。一水硫酸氢钠催化制备生物柴油技术主要优势表现在：①操作条件宽松，原料中少量的水和酸对反应几乎无影响，无需去水和预酯化；②产物生物柴油与副产物甘油无需静置即能迅速分层且分层效果极佳；③克服了固体超强酸制备复杂、价格昂贵、易失活等缺点，也克服了碱催化对原料的苛刻要求和可能引起的皂化副反应及分层效果差、甚至不分层的弊端。不足之处是反应速率慢，反应时间长。不过由于它独特的催化及分离效果使得该催化技术仍具很强的竞争性和实用性，是值得推广应用的一项生物柴油催化新技术。牧嫌敕椒原料、试剂蓖麻油：国标一级，太原中联泽农化工有限公司；无水甲醇：分析纯；一水硫酸氢钠：分析纯。一水硫酸氢钠催化酯交换反应按一定配比将一定量的蓖麻油、甲醇和一水硫酸匐钠加入到装有电动搅拌器、回流冷凝管及温度计的预先干燥过的的三口烧瓶中，开启搅拌器及恒温