資源描述：
《探析固體堿催化劑的制備及其用于生物柴油的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、天津大學碩士學位論文固體堿催化劑的制備及其用于生物柴油的研究姓名：王渤洋申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工藝指導教師：李淑芬20090401摘要生物柴油是一種理想的替代型能源，對解決化石燃料的資源短缺和環(huán)境污染問題具有重要的意義。目前，用于酯交換反應制備生物柴油的催化劑主要是均相堿催化劑。但是，均相堿催化劑對原料的品質(zhì)要求嚴格，且在分離的過程中會產(chǎn)生大量廢水，污染環(huán)境，而采用固體催化劑能夠有效避免這些問題。因此，本文以菜籽油和甲醇為原料，采用固體堿催化酯交換反應制備生物柴油。首先，建立了產(chǎn)品的分析方法。本文采用氣相色譜內(nèi)標法對產(chǎn)品進行定量分
2、析。其次，本文制備了多種固體堿催化劑，分別對它們的活性和穩(wěn)定性進行了考察。采用超臨界干燥法制備了KOH／1,-A1203固體催化劑，并將其用于酯交換反應制備生物柴油的過程中，結果顯示，柱箱溫度與甲醇的用量是影響催化劑活性的兩個重要因素。減少甲醇用量，提高柱箱溫度，可以有效提高甲酯的反應收率。采用熱熔融法制備了固體催化劑K／KOHh／-A1203，優(yōu)化得到酯交換反應的最佳反應條件為：醇油比9：l，催化劑用量4wt％，反應溫度60℃，攪拌速率270rpm，反應時間1h。在此條件下，生物柴油的收率達到了84．52％，催化劑的活性良好，但它的穩(wěn)
3、定性并不理想。通過XRD的表征，可以從圖譜中發(fā)現(xiàn)，煅燒后的KOH／7-A1203和K／KOH／y-A1203都出現(xiàn)了新物質(zhì)相KAl02，該物質(zhì)是這兩種固體催化劑的活性組分。直接采用CaO作固體催化劑時，需要對CaO進行高溫預處理。將處理過的CaO催化劑催化酯交換反應制備生物柴油，結果顯示，CaO催化劑可連續(xù)使用3次，甲酯收率均達到了78％以上，但是產(chǎn)物和催化劑較難分離。采用化學合成法制備了鋁酸鈣固體催化劑，優(yōu)化了酯交換反應的條件，實驗結果表明，當醇油比為15：1，催化劑用量6wt％，反應溫度65℃，攪拌速率270rpm，反應時間為3h，
4、甲酯的收率為89．05％。鋁酸鈣固體催化劑具有較好的穩(wěn)定性，連續(xù)使用7次，甲酯的收率均在87％以上。通過IR、XRD、BET和SEM等手段對鋁酸鈣固體催化劑進行表征，結果表明，生成的催化劑各元素Ca．A1．O的比例約為11．3：14：32．3，其比表面積為5．78m2／g，粒徑為5～50lJm。較大的比表面積和粒徑不僅為酯交換反應提供了較大的反應空間，同時也有利于催化劑與產(chǎn)物的分離。因此，開發(fā)使用鋁酸鈣固體催化劑將有助于發(fā)展一條環(huán)境友好、合成生物柴油的新工藝。關鍵詞：生物柴油；固體堿催化劑；酯交換反應；菜籽油；甲醇ABSTRACTBio
5、dieselisanidealalternativerenewablefuel．Asfossilfuelreservesarelimitedandenvironmentalpollutionisincreasing，itwillplayagreatroleinsolvingtheseproblems．Thehomogeneouscatalystsaremainlyusedinthetransesterificationtoproducebiodiesl．However,thequalityofrawmaterialshashighreq
6、uirementwhenusinghomogeneouscatalysts，andalargeamountofwastewater，whichisnotbenefitfortheenvironment，isproducedintheprocessesofseparatingthecatalystfromreactions)jstemandcleaningproducts．Assolidbasecatalystscanbeusedtosolvetheseproblemseffectively，thepurposeofthisworkist
7、oinvestigateandpreparesuitablesolidbasecatalystsandusetheminthetransesterificationofvegetableoilwithmethanoltoproducebiodiesel．Firstly,theanalyticalproceduresofproductswerecreated．Gaschromatographyinternalstandardmethodwasusedtoanalysistheamountsoffattyacidmethylestersin
8、theproduct．Secondly，inthisworksomebasecatalystswerepreparedbydifferentmethods，andwereusedinthetranseste
