資源描述：
《制備生物柴油的鈣基固體堿催化劑研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號：密級：UDC：編號：河北工業(yè)大學碩士學位論文制備生物柴油的鈣基固體堿催化劑研究論文作者：付希學生類別：全日制學科門類：工程碩士學科專業(yè)：化學工程指導教師：侯凱湖職稱：教授資助基金項目：（必要時填寫）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalTechnologySTUDYONCALCIUM-BASEDSOLIDBASECATALYSTFORBIODIESELPRODUCTIONByFuxiS
2、upervisor:Prof.HouKaihuMay2017摘要本文分別采用共沉淀法和溶膠凝膠法制備了CaO-ZnO固體堿催化劑，以大豆油和甲醇為反應原料評價了催化劑的催化性能，較系統(tǒng)地考察了CaO-ZnO固體堿催化劑的制備條件對催化劑性質和催化性能的影響；考察了醇油摩爾比、催化劑用量等反應條件對酯交換反應的影響；初步研究了催化劑的改性、活化及再生等。共沉淀法制備CaO-ZnO固體堿催化劑的研究結果表明，催化劑的適宜制備條件為：NaOH/Na2CO3摩爾比0.75:1，Ca/Zn摩爾比1:1，焙燒溫度850℃
3、，焙燒時間5h。以檸檬酸為絡合劑，溶膠凝膠法制備CaO-ZnO固體堿催化劑的適宜條件為：水的相對添加量為320mL?mol-1，氨水相對添加量為5mL?mol-1，Ca/Zn摩爾比1:1，焙燒溫度750℃，焙燒時間4h。在上述條件下制備的CaO-ZnO固體堿催化劑具有較高的催化性能。兩種方法制備的催化劑的比表面積均較小，相對來說，以溶膠凝膠法制備的催化劑具有較大的比表面積，有利于大分子植物油與催化劑的充分接觸。催化劑的活性評價和SEM、BET、CO2-TPD等表征結果表明，對于大豆油和甲醇酯交換反應，堿量與催
4、化劑的催化性能之間沒有較為明顯的規(guī)律；催化劑中大孔的存在有利于植物油分子進入孔道而使催化劑的表面活性位得以有效利用。反應條件對大豆油和甲醇酯交換反應影響的實驗結果表明，適宜的反應條件為醇油摩爾比30:1、催化劑用量為大豆油質量的6%、反應溫度70℃、反應時間90min；在此條件下，在兩個方法所制備的催化劑上的甘油收率均高于90%；與共沉淀法制備的催化劑相比，溶膠凝膠法制備的催化劑具有相對較高的催化活性；所制備的催化劑重復使用五次后，其催化效果均沒有明顯下降，即所得催化劑具有較優(yōu)異的穩(wěn)定性。催化劑的改性研究結果
5、表明，采用10wt%甘油-甲醇混合溶液對催化劑進行活化處理可有效地縮短反應誘導期；與新鮮催化劑相比,高溫再生催化劑的催化性能未見明顯下降。在反應溫度65℃、醇油摩爾比42:1、空速3h-1的連續(xù)反應條件下，甘油收率達90%以上。關鍵詞：CaO-ZnO固體堿；酯交換；生物柴油；共沉淀法；溶膠凝膠法IABSTRACTCaO-ZnOsolidbasecatalystswerepreparedbyco-precipitationmethodandsol-gelmethodrespectively.Thecatalyt
6、icperformanceofcatalystswasevaluatedbyusingsoybeanoilandmethanolasfeeds.ThepreparationconditionsofCaO-ZnOsolidbasecatalystsweresystematicallyinvestigated.Theeffectsofreactionconditionssuchasmethanol/oilmolarratioandcatalyst/oilmassratioonthetransesterificat
7、ionwereinvestigated.Theeffectsofcatalystsmodification,activationandregenerationwerealsostudied.Theresultsofthecatalystpreparationshowthatthesuitablepreparationconditionsofco-precipitationmethodareasfollows,NaOH/Na2CO3molarratio=0.75:1,Ca/Znmolarratio=1:1,ca
8、lcinationtemperature850℃,calcinationtime5h.Usingcitricacidascomplexingagent,thesuitableconditionsofsol-gelmethodfortheCaO-ZnOsolidbasecatalystpreparationareasfollows,V(Water)/n(∑Mn+)=320mL?mol-1,V(Ammo
