响应面法优化餐饮废油制备生物柴油的研究

以餐饮废油为原料,采用超声辅助碱催化法制备生物柴油,通过响应面试验探讨了温度、催化剂用量、醇油比对生物柴油转化率的影响,得到最佳制备工艺条件为:在超声功率50 W、频率28 Hz的条件下,温度62.47 ℃,催化剂用量0.98％,反应时间30 min,醇油比7∶1(质量比).在此条件下,生物柴油转化率为90.26％.     

餐饮废油制取生物柴油的研究

传统的石油、天然气资源日渐匮乏，石油短缺已影响到国家的能源安全战略，另一方面，随着环保意识的增强，人们逐渐认识到石油作为燃料所造成的空气污染的严重性，餐饮废油以其良好的环境特性和可生物降解性逐渐引起人们的注意，因此餐饮废油的有效利用成为一个值得研究的问题。     

利用餐饮废油制备生物柴油的研究

本文报道了利用餐饮废油和乙醇,在催化剂的作用下进行酯交换反应生成废油乙酯即生物柴油的试验研究,通过正交试验考察了反应条件如醇/油摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间等对产率的影响,找出了餐饮废油酯交换反应的最佳反应条件.所生产的生物柴油符合美国ASTM生物柴油(B100)标准.     

离子液催化蓖麻油合成生物柴油的工艺研究

以蓖麻油为原料,在离子液催化作用下与乙醇合成生物柴油,考察了醇油摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量4个因素对蓖麻油合成生物柴油产率的影响。结果表明,当离子液用量为1．0％（wt）,醇油摩尔比为6：1,反应温度为40℃,反应时间为16min时,生物柴油的产率可以达到82．1％。此生物柴油的部分品质指标达到了国外发达国家的标准。     

新型两步法餐饮废油制备生物柴油

采用两步法催化高酸值餐饮废油（Waste Cooking Oil,WCO）制备生物柴油;第一步先用单质碘（I2）催化废油中游离脂肪酸和甲醇酯化生成脂肪酸甲酯（生物柴油）,第二步再用KOH催化废油中的甘油三酯和甲醇进行酯交换。结果表明,I2对酯化反应具有很强的催化活性,而且可以回收利用。通过正交试验得到最佳酯化反应参数：12用量1．3％（w／w,WCO）,反应温度80℃,醇油质量比1．75：1,反应时间3h,在该反应条件下酸值由120．86（KOH）／（mg／g）降为1．89（KOH）／（mg／g）;酯交换条件为：KOH用量1％,反应温度85℃,反应时间0．5h,醇油质量比0.3：1,经过两步催化,生物柴油的总得率为95．1％。     

新型两步法餐饮废油制备生物柴油

采用两步法催化高酸值餐饮废油（Waste Cooking Oil,WCO）制备生物柴油;第一步先用单质碘（I2）催化废油中游离脂肪酸和甲醇酯化生成脂肪酸甲酯（生物柴油）,第二步再用KOH催化废油中的甘油三酯和甲醇进行酯交换。结果表明,I2对酯化反应具有很强的催化活性,而且可以回收利用。通过正交试验得到最佳酯化反应参数：12用量1．3％（w／w,WCO）,反应温度80℃,醇油质量比1．75：1,反应时间3h,在该反应条件下酸值由120．86（KOH）／（mg／g）降为1．89（KOH）／（mg／g）;酯交换条件为：KOH用量1％,反应温度85℃,反应时间0．5h,醇油质量比0.3：1,经过两步催化,生物柴油的总得率为95．1％。     

固体酸碱催化餐饮废油脂制备生物柴油

采用固体酸、碱催化餐饮废油脂制备生物柴油.首先用煅烧后的(NH4>)2>SO4>/Al2>O3>催化甲醇和餐饮废油脂中的游离脂肪酸进行预酯化反应,然后再用煅烧后的Na2CO3/Al2O3催化甲醇和餐饮废油脂中的甘油三酯进行酯交换反应.结果表明,经预酯化的餐饮废油脂在以正己烷为溶剂、溶剂用量为1.5 mL/g(oil)、醇油摩尔比为15:1、反应温度为50℃、反应时间为4 h和催化剂用量为8%的最佳工艺条件下进行酯交换反应.反应转酯率为96.85%.     

餐饮废油生物柴油中甘油和硫含量的同步优化

为提高餐饮废油生物柴油的品质,降低其甘油和硫含量,分析了离心、静置、水洗-旋蒸3种方法的脱甘油效果,以及氧化、吸附(活性炭作吸附剂)2种方法的脱硫效果,并对甘油和硫含量进行同步优化研究。结果表明：在3种脱甘油方法中,水洗-旋蒸的脱甘油效果最好;氧化脱硫在将硫化物脱除的同时会导致生物柴油的损失,并降低生物柴油的氧化稳定性,与静置和超声氧化脱硫相比,搅拌氧化脱硫的效果较好,脱硫率和生物柴油损失率分别为28.5%和2.0%;在活性炭用量为2%时,脱硫率较高,为23.8%;水洗-旋蒸可以有效地对生物柴油中甘油和硫同时脱除,脱除后的硫、甘油单酯、游离甘油、总甘油含量分别为9.31 mg/kg、0.182%、0.008%、0.054%,脱除率分别达到11.9%、64.3%、78.9%和68.4%,符合GB 25199—2017附录C中BD100生物柴油标准要求。因此,实际生产中可以采用水洗-旋蒸的方法对生物柴油中的甘油和硫进行同步脱除。     

酶法催化合成生物柴油的研究进展

生物柴油是一种可再生、可生物降解、无毒的清洁能源,可以部分替代石油柴油。酶法合成生物柴油和传统碱法、酸法催化相比,具有反应条件温和、不产生废水、反应产物容易分离等优点。对脂肪酶的种类、特性和酶法催化酯交换合成生物柴油的主要工艺进行了介绍,同时展望了酶法催化合成生物柴油的前景。     

生物柴油合成的绿色工艺

介绍了近年来几种合成生物柴油的绿色工艺,酶促合成法、固体酸碱法、超临界甲醇法、离子液体法和离子交换树脂法,并对工艺参数进行了比较。从反应时间、生产成本等方面综合考虑,离子交换树脂法是较佳的生物柴油合成的绿色工艺。     

Ultrasound-assisted Biodiesel Production from Waste Cooking Oil at Room Temperature

Waste cooking oil (WCO) is considered to be a promising alternative for vegetable oils that have been traditionally used for biodiesel production. In this study, WCO with a fairly high free fatty acid content was transesterified into biodiesel in a one-step procedureat room temperature (25℃ ) under ultrasound irradiation and in the presence of potassium hydroxide (KOH) as catalysts. Response surface methodology (RSM) was used to investigate the effects of the methanol/oil molar ratio, reaction time, and catalyst loading on the fatty acid methyl ester (FAME) yield and the biodiesel yield. The optimal reaction conditions for the production of WCO biodiesel were found to be a methanol/oil molar ratio of 8.6:1, a reaction time of 25 min, and a catalyst loading of 2.43 wt%. Under these optimal settings, the FAME and biodiesel yields were 96.4% and 92.7%, respectively. The properties of the resultant WCO biodiesel, including kinetic viscosity, acid number, water content, and flash point, were measured according to ASTM D6751 standards. The obtained results provide useful information for the large-scale production of WCO biodiesel.     

两步法利用高酸值潲水油制备生物柴油研究

以潲水油为原料,采用两步催化法制备生物柴油。先用聚合硫酸铁催化潲水油中游离脂肪酸和甲醇酯转化为脂肪酸甲酯,然后再通过碱催化剩余的甘油三酯进行酯交换反应。通过响应面试验设计优化酯化反应,结果表明,在反应时间6.0 h、甲醇用量108.7%(质量比,按油质量)、催化剂用量5.87%(质量比,按油质量)、反应温度80℃下,酸值可达到2.20 mgKOH/g,即酯化率为97.71%。在110℃下对经两步催化得到的生物柴油进行分子蒸馏,得率为98.20%,测定了生物柴油的脂肪酸甲酯组成,按照国标检测了纯化的生物柴油的物化性质。     

废食用大豆油的新用途研究

以废食用大豆油为原料,在它与氯化钙和氢氧化钠之比为30：5：3（v／m）、反应时间为120min、反应温度为75℃的工艺条件下进行皂化反应,制得乳化剂。利用该乳化剂和废食用大豆油制备W／O乳状液,测定乳状液流变性、滤失性、稳定性及抗高、低温能力等性能,以此评价乳化剂的乳化能力,并与新大豆油和柴油配制的乳状液比较。结果表明,用废食用大豆油制得的乳化剂乳化效果好于新大豆油在相同条件下制备的乳化剂,用废食用大豆油制备的乳状液具有优良的悬浮性和流变性,滤失量低。可在-20～120℃范围内稳定,性能优于柴油基W／O乳状液,具有开发乳化钻井液潜力。     

废动植物油制备生物柴油

比较了制备生物柴油的4种方法的优点和缺点.重点总结了所采用的固体催化剂、液体催化剂、液固催化剂工艺.对无触媒工艺也进行了介绍,包括生物催化法和临界法.     

废油脂生物柴油燃料重整的方法研究

对废油脂制备生物柴油主要组分的结构特点进行了分析,碳链长度及双键数目对废油脂生物柴油的十六烷值、氧化安定性及低温流动性有重要影响。提出了废油脂生物柴油燃料重整的原理及方法,并对比了重整前后废油脂生物柴油理化性质的变化。研究表明:原料油的脂肪酸酯组成直接影响制取所得生物柴油的脂肪酸酯组成;超临界法及氧化改质能够改善生物柴油的氧化安定性;低温流动性(CFI)改进剂对废油脂生物柴油低温流动性的改善效果明显;二叔丁基过氧化物(DTBP)改进剂能够提高生物柴油的十六烷值。     

餐饮废油脂酯化降酸工艺优化研究

采用二次回归旋转正交试验设计,系统研究了醇油摩尔比、浓H2SO4加入量、反应时间和反应温度四个因素对餐饮废油脂酯化效果的影响。结果表明,四个因素对酯化反应都有极显著的影响,影响由大到小依次为：醇油摩尔比〉浓H2SO4加入量〉反应时间〉反应温度,且醇油摩尔比与反应温度的交互作用对酯化反应有极显著的负影响。在醇油摩尔比16.5～17.5、浓H2SO4加入量4.2%～4.6%（油重）、反应时间1.6～2.0h和反应温度57.2～61.5℃的优化工艺条件下,废油脂的酯化率可达98.29%以上；经优化参数最低限值的实验验证,预测偏差约为1.27%。     

固定化酶催化高酸废油脂合成生物柴油的研究

探讨了固定化C.antarctica脂肪酶催化高酸废油脂与甲醇合成生物柴油.通过脂肪酶酯交换工艺路线进行催化合成生物柴油的研究,系统研究了甲醇的加入方式、反应体系中的水、游离脂肪酸对反应的影响.结果表明,一次性加入等摩尔当量的甲醇,对脂肪酶的活性具有一定的抑制作用,两次等当量加入甲醇,最终酯化率可达90.6%;当反应体系中的水含量低于0.1%时,水对酶反应速率和甲酯产量影响甚小,而水含量高于0.1%时,酶反应速率和甲酯产率随着水含量的增加而降低;游离脂肪酸对反应的影响较小,固定化c.antarctica脂肪酶的催化稳定性和使用寿命至少达100 d.     

餐厨废油脂的脂肪酸指纹图谱构建及识别初探

应用气相色谱-质谱联用仪测定各类食用植物油(花生油、菜籽油、棕榈油、食用调和油)、动物油脂(牛油、羊油、鸭油)和餐厨废油脂37种脂肪酸的含量,以这37种脂肪酸含量为指标构建不同类型油脂的指纹图谱数据库;同时,利用SAS统计分析系统软件对各类油脂的脂肪酸组成进行聚类分析和判别分析,聚类分析用Flexible-Beta Method进行分类,判别分析采用距离判别法,从而建立各类油脂的判别函数,通过此函数对给定的样品进行餐厨废油脂的鉴别。聚类分析的结果显示,油脂品种分类明确,运用此判别函数对23个盲样进行考核,所有普通食用油脂都能判断正确,此判别系统对于少量的餐厨废油脂掺伪和饱和脂肪酸含量高的油脂容易造成误判,准确率为91.3%,表明脂肪酸指纹谱图鉴别法是一种有效且可靠性高的鉴别餐厨废油脂的方法。     

苏里娜油制备生物柴油的试验研究

采用苏里娜油为原料,以氢氧化钾为催化剂利用酯交换法制取生物柴油。采用酯交换法的常用反应条件：醇油摩尔比6：1,催化剂含量为1％（苏里娜油质量）,温度65RE,分析了甲酯甲醇含量随反应时间的变化关系,反应时间20min时,系统达到平衡;原料油含水量对生物柴油产率影响极大,水含量达到0.7％以上时,生物柴油产量低,且皂化严重。制取的生物柴油大部分是C19（6,9-octadecadienoic acid methylester）,其分子结构中合有两个双键。产品的各项指标都达到了中国生物柴油标准（GB／T20828-2007）。