改性ZnO固体碱催化动植物脂肪废油制备生物柴油
发布时间：2023-06-04 22:41
近些年来，环境问题和能源危机日益严重，人们都在寻找可再生、无污染、环境友好型的新能源。生物柴油作为一种绿色环保、可再生而且安全的清洁能源，对解决能源危机和环境问题具有重大意义。新型的固体碱催化法，相比传统的均相酸碱催化法制备生物柴油，不仅对仪器设备腐蚀性较小，而且反应后催化剂可以回收，不会产生废弃物。生物柴油的发展面临主要问题是原材料的成本过高，寻找一种价格低廉、可用于工业化生产的原料就显得颇为重要。选用动物废油制备生物柴油，不仅解决了餐饮废油的回收再利用的问题，避免重新流向餐桌，而且也取得了工业利用价值。本课题旨在寻找一种新型、高效的固体碱催化剂，使其适用于低酸值、含水率低的油脂制备生物柴油。 本论文研究了改性的ZnO固体碱催化剂催化动植物脂肪废油制备生物柴油，并对共沉淀法和浸渍法制备的催化剂进行制备条件优化、表征以及寿命的研究，同时对酯交换反应条件进行了优化，对副产物甘油的纯度进行了分析。 共沉淀法制备ZnO-Al2O3催化剂的最佳条件为：Zn/Al摩尔比为2，在空气氛围中500℃下焙烧3h；共沉淀法制备ZnO-ZrO2催化剂的最佳条件为：Zn/Zr摩尔比为5，在空气中700℃焙烧...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 生物柴油的发展状况
1.2.1 国外的生物柴油发展状况
1.2.2 国内的生物柴油发展状况
1.3 生物柴油制备方法的研究进展
1.3.1 直接混合法
1.3.2 微乳液法
1.3.3 高温热裂解法
1.3.4 酯交换法
1.4 本课题的研究目的和意义
1.5 本论文的研究内容
1.6 本论文的技术路线图
第2章 实验材料与方法
2.1 实验试剂、实验仪器
2.1.1 实验试剂与气体
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验装置
2.2 原料油指标的测定
2.2.1 酸值的测定
2.2.2 水分测定
2.3 制备生物柴油流程
2.4 催化剂的活性评价
2.4.1 实验过程
2.4.2 生物柴油产率的评价方法
2.5 催化剂的表征
2.5.1 低温氮气吸附-脱附
2.5.2 X-射线衍射分析(XRD)
2.5.3 程序升温脱附法(CO2-TPD)
第3章 共沉淀法制备催化剂
3.1 催化剂的制备方法
3.2 催化剂制备条件对酯交换反应的影响
3.2.1 焙烧温度对催化剂性能的影响
3.2.2 原料配比对催化剂性能的影响
3.3 催化剂的表征结果
3.3.1 低温氮气吸附-脱附
3.3.2 XRD 分析结果
3.3.3 TPD 碱强度测定结果
3.4 本章小结
第4章 浸渍法制备催化剂
4.1 催化剂的制备过程
4.1.1 水滑石载体负载 ZnO 催化剂活性
4.1.2 复合载体负载 ZnO 催化剂活性
4.2 催化剂制备条件对酯交换反应的影响
4.2.1 水滑石负载 ZnO 催化剂
4.2.2 Al2O3-SiO2复合载体负载 ZnO 催化剂
4.3 催化剂的表征结果
4.3.1 低温氮气吸附-脱附
4.3.2 XRD 分析结果
4.3.3 TPD 碱强度测定结果
4.4 催化剂的稳定性研究
4.4.1 催化剂不活化的重复利用性
4.4.2 催化剂活化后的重复利用性
4.5 本章小结
第5章 酯交换反应条件优化
5.1 酯交换反应的影响因素
5.2 单因素对酯交换反应的影响
5.2.1 醇油摩尔比对酯交换反应的影响
5.2.2 反应温度对酯交换反应的影响
5.2.3 反应时间对酯交换反应的影响
5.2.4 催化剂用量对酯交换反应的影响
5.2.5 酯交换单因素最佳条件
5.3 正交实验对酯交换反应的优化
5.4 副产物甘油的纯度研究
5.4.1 实验条件的选择
5.4.2 实验结果
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3831163
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 生物柴油的发展状况
1.2.1 国外的生物柴油发展状况
1.2.2 国内的生物柴油发展状况
1.3 生物柴油制备方法的研究进展
1.3.1 直接混合法
1.3.2 微乳液法
1.3.3 高温热裂解法
1.3.4 酯交换法
1.4 本课题的研究目的和意义
1.5 本论文的研究内容
1.6 本论文的技术路线图
第2章 实验材料与方法
2.1 实验试剂、实验仪器
2.1.1 实验试剂与气体
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验装置
2.2 原料油指标的测定
2.2.1 酸值的测定
2.2.2 水分测定
2.3 制备生物柴油流程
2.4 催化剂的活性评价
2.4.1 实验过程
2.4.2 生物柴油产率的评价方法
2.5 催化剂的表征
2.5.1 低温氮气吸附-脱附
2.5.2 X-射线衍射分析(XRD)
2.5.3 程序升温脱附法(CO2-TPD)
第3章 共沉淀法制备催化剂
3.1 催化剂的制备方法
3.2 催化剂制备条件对酯交换反应的影响
3.2.1 焙烧温度对催化剂性能的影响
3.2.2 原料配比对催化剂性能的影响
3.3 催化剂的表征结果
3.3.1 低温氮气吸附-脱附
3.3.2 XRD 分析结果
3.3.3 TPD 碱强度测定结果
3.4 本章小结
第4章 浸渍法制备催化剂
4.1 催化剂的制备过程
4.1.1 水滑石载体负载 ZnO 催化剂活性
4.1.2 复合载体负载 ZnO 催化剂活性
4.2 催化剂制备条件对酯交换反应的影响
4.2.1 水滑石负载 ZnO 催化剂
4.2.2 Al2O3-SiO2复合载体负载 ZnO 催化剂
4.3 催化剂的表征结果
4.3.1 低温氮气吸附-脱附
4.3.2 XRD 分析结果
4.3.3 TPD 碱强度测定结果
4.4 催化剂的稳定性研究
4.4.1 催化剂不活化的重复利用性
4.4.2 催化剂活化后的重复利用性
4.5 本章小结
第5章 酯交换反应条件优化
5.1 酯交换反应的影响因素
5.2 单因素对酯交换反应的影响
5.2.1 醇油摩尔比对酯交换反应的影响
5.2.2 反应温度对酯交换反应的影响
5.2.3 反应时间对酯交换反应的影响
5.2.4 催化剂用量对酯交换反应的影响
5.2.5 酯交换单因素最佳条件
5.3 正交实验对酯交换反应的优化
5.4 副产物甘油的纯度研究
5.4.1 实验条件的选择
5.4.2 实验结果
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3831163
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