超临界萃

发布时间：2021-01-17 20:46

　　随着全球能源战略的调整,绿色可再生能源的关键性地位的确立,生物柴油作为典型的清洁再生能源,近年来成为各国新能源领域高新技术竞争的热点,超临界酯交换工艺具有绿色、简单、高产、高效等优势,然而工艺成本较高。为此,本文以超临界酯交换工艺为技术背景,从设备、原料以及工艺角度降低制备成本。从设备角度,改进固定床反应器填料,考察填料种类及反应影响因素,同时,对反应动力学及热力学进行研究；从原料角度,以高附加值金藻以及廉价小球微藻为原料；从工艺角度,利用超临界CO2萃取耦合超临界酯交换技术,确定耦合工艺控制步骤和最佳工艺条件,在此基础上对耦合工艺进行强化；利用超临界甲醇萃取耦合酯交换工艺原位制备生物柴油,通过响应面法对工艺进行优化。主要研究内容如下：（1）改进固定床反应器,优化超临界连续化酯交换工艺。分别选用玻璃珠、玻璃弹簧、θ环等填料,研究不同填料种类及尺寸对工艺的强化效果。研究发现,在相同停留时间条件下,以θ环为填料时甲酯产率及产量均最高,稳定时间最短,当温度为350℃、压力22 MPa、醇油摩尔比42：1、醇油进料流量分别为0.20 mL/min、0.109 mL/min时,反应30min系统... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 生物柴油概述
        1.1.1 生物柴油定义
        1.1.2 生物柴油的性能优势
        1.1.3 生物柴油的制备工艺
    1.2 连续化制备生物柴油反应设备研究进展
        1.2.1 传统连续化反应器
        1.2.2 新型连续化反应器
        1.2.3 反应-分离耦合技术
    1.3 超临界耦合法制备生物柴油的工艺研究
        1.3.1 超临界萃取耦合酯交换连续化工艺及过程强化
        1.3.2 超临界原位萃取-酯交换工艺及强化技术
    1.4 生物柴油原料来源
        1.4.1 可食用动植物油脂
        1.4.2 非食用动植物油脂
        1.4.3 废弃及回收油脂
        1.4.4 微藻及微生物油脂
    1.5 微藻油脂提取技术
        1.5.1 溶剂萃取
2萃取">        1.5.2 超临界CO₂萃取
    1.6 超临界酯交换反应动力学与热力学
        1.6.1 超临界酯交换反应动力学
        1.6.2 超临界酯交换反应热力学
    1.7 本课题的主要研究内容
2 生物柴油分析方法的建立
    2.1 实验仪器与试剂
    2.2 生物柴油产物分析方法
        2.2.1 气相色谱分析条件
        2.2.2 原料中脂肪酸含量测定
        2.2.3 反应产物的定量分析
        2.2.4 产物收率的定义
    2.3 微藻萃取产物的分析
        2.3.1 微藻脂肪酸含量测定
        2.3.2 萃取率的定义
    2.4 本章小结
3 固定床反应器中填料对工艺的强化研究
    3.1 实验仪器与试剂
    3.2 实验装置及操作流程
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 工艺条件优化研究
        3.3.2 填料尺寸对连续制备工艺影响
        3.3.3 填料种类对连续制备工艺影响
        3.3.4 θ环填料重复使用能力
    3.4 超临界酯交换反应理论计算
        3.4.1 反应热力学计算
        3.4.2 反应动力学计算
    3.5 本章小结
4 连续化超临界萃取耦合酯交换工艺制备微藻生物柴油
    4.1 实验仪器与试剂
2萃取微藻油脂">    4.2 超临界CO₂萃取微藻油脂
        4.2.1 实验装置及操作流程
        4.2.2 微藻油脂萃取曲线的研究
        4.2.3 微藻油脂萃取工艺探究
    4.3 超临界萃取-酯交换耦合工艺研究
        4.3.1 实验装置及操作流程
        4.3.2 耦合工艺最优条件研究
    4.4 耦合工艺强化技术研究
        4.4.1 均相催化剂强化技术
        4.4.2 非均相催化剂强化技术
    4.5 本章小结
5 超临界甲醇法原位萃取-酯交换工艺制备微藻生物柴油
    5.1 实验部分
        5.1.1 仪器与试剂
        5.1.2 实验操作流程
        5.1.3 实验设计
    5.2 实验结果与分析
        5.2.1 实验结果及方差分析
        5.2.2 单因素对产率影响
        5.2.3 因素交互作用对产率的影响
        5.2.4 酯交换反应工艺条件的优化
    5.3 连续化耦合工艺制备小球藻生物柴油探索
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录A 固定床反应器连续制备工艺数据
附录B 超临界萃取微藻实验数据
附录C 超临界萃取耦合超临界酯交换工艺实验数据
附录D 超临界萃取耦合超临界酯交换工艺强化技术实验数据
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]两步法催化废白土油制备生物柴油的研究[J]. 高晓龙,谭传波,吴苏喜.  中国油脂. 2014(10)
[3]木质纤维素的超临界二氧化碳预处理技术[J]. 郝刘丹,刘一凡,赵孟姣,王恩俊,徐琴琴,银建中.  应用科技. 2014(05)
[4]微藻制备生物柴油的技术进展[J]. 郭丹,银建中.  化工装备技术. 2014(04)
[5]生物酶催化废白土油制备生物柴油的工艺研究[J]. 谭传波,高晓龙,吴苏喜.  中国油脂. 2014(07)
[6]微藻超临界甲醇直接酯交换法制备生物柴油[J]. 张贵芝,王勇,曹宁,杜畅.  生物质化学工程. 2012(01)
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博士论文
[1]乌桕梓油制备生物柴油的研究[D]. 陈文伟.南昌大学 2006
[2]基于人工神经网络的超临界流体萃取模拟方法研究[D]. 银建中.大连理工大学 2002

硕士论文
[1]超临界下萃取酯交换耦合反应制备生物柴油[D]. 李琪.大连理工大学 2015
[2]连续化超临界萃取酯交换耦合制备生物柴油过程研究[D]. 郭丹.大连理工大学 2014
[3]从废白土中回收油脂的工业化方法研究及利用废白土一步法制生物柴油的初探[D]. 陈凤飞.武汉工业学院 2009



本文编号：2983566