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1、廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文非水相體系中酶催化制備生物柴油姓名:庾樂申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:劉幽燕20060501非水相體系中酶催化制備生物柴油摘要面對愈演愈烈的“能源危機(jī)”和“溫室效應(yīng)”,各國學(xué)者都致力于研究環(huán)境友好性的可再生能源,生物柴油則是其中一種。轉(zhuǎn)酯化制備生物柴油的方法有化學(xué)法和生物法,對比傳統(tǒng)化學(xué)法,生物法工藝簡單、選擇性高、能耗低、對環(huán)境無污染。本文選取生物法在非水相體系中制備生物柴油。分析四種植物油脂肪酸組成,選擇精制山茶油(廣西特產(chǎn))和煎炸廢油分別與甲醇反應(yīng)制備生物柴油。比較三種游離脂肪酶,選擇LipaseOF為催化劑。
2、甲醇的強(qiáng)極-陛易造成酶失活,必須分次加入甲醇。得到最適反應(yīng)條件:正已烷為溶劑,醇油摩爾比=1:1,甲醇每12h加入一次,反應(yīng)1h后加入硅膠,反應(yīng)溫度:40"C,酶用量為原料油質(zhì)量的7%,反應(yīng)48h最終轉(zhuǎn)化率可達(dá)94.5%。相同反應(yīng)條件下催化廢油,轉(zhuǎn)化率為:87.7%??疾煊绊懝潭ɑ久窷ovozyme睜435催化效果的各因素:醇油摩爾比、不同短鏈脂肪醇、有機(jī)溶劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、酶用量對轉(zhuǎn)化率的影響。發(fā)現(xiàn)甲醇含量超過32.0mL/L,酶迅速失活,向反應(yīng)體系中加入硅膠吸附甲醇,迅速降低甲醇濃度,保護(hù)酶,形成甲醇“緩沖瓶”;另一方面吸附反應(yīng)生成的
3、甘油推動(dòng)轉(zhuǎn)酯化反應(yīng),并消除傳質(zhì)阻力。最適反應(yīng)條件為:石油醚為溶液劑,醇油摩爾比-3:1,一次加入甲醇,反應(yīng)30min后加入硅膠,硅膠的加入量:原料油質(zhì)量比=0.83:1(0.87:l,廢油),反應(yīng)溫度為:40"C(43"C,廢油),酶用量為原料油質(zhì)量的8%,反應(yīng)30h,催化精制茶油轉(zhuǎn)化率可達(dá)91.2%。催化廢油轉(zhuǎn)化率可達(dá)89.1%。Novozyme@435的穩(wěn)定性良好,重復(fù)15批次反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不下降。關(guān)鍵詞:生物柴油酶催化有機(jī)相轉(zhuǎn)酯化廢油脂nBIODIESELPRODUCTIONBYENZYM匣C』虹ALYSISINNON-AQUEOUSPHASEA
4、BSTRACTFacingsevereenergycrisisandgreenhouse,thescientistsallaroundtheworldhavebeenresearchingtheenvironmentalfriendlyandrenewableenergy.Biodieselwasoneofthose.ThemethodsofTransesterificationsynthesizedbiodieselweTechemicalmethodandbiologicalmethod.Contrasttoconventionalchemic
5、alprocess,enzymaticproductionprocesspresentedmanyadvantagessuchassimpletechnology,betterreactionselectivity,lowerenergyconsumedandlessenvironmentalpollution.Biologicalmethodwaschosetopreparebiodieselinnon-aqueousphaseinthispaper.Fattyacidcompositionoffourplantoilwereanalyzedin
6、thispaper,andrefinedteaoil(specilproductinGuangxi)andwaste銜edoilwereselected船materialtosynthesizebiodieselwithmethanolbytransesterification.LipaseOFwaschoseascatalystaRcrthreefreelipasesWeI'ecompared.Lipaseswereinactivatedbecauseofhighpolarityofmethan01.Thestepbatchaddedmethan
7、olmustbeadopted.Theoptimalreactioncondition:solventWasn-hexane,methanol:oil(molarratio)=l:1,methanolwasⅫectedevery12h,silicagelWasaddedafterreactedlh,temperatureofreactionWas40。C,theeilzymeamountWas7%(wt.byoil),reacted4811,theconversiongot94.5%atlast.Catalyzedwasteoilatthesame
8、condition,theconversiongot87.7%.Thereactionconditionswhichinf