固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2-SiO_2催化制备生物柴油的研究

以固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2-SiO_2为催化剂催化大豆油和甲醇的酯交换反应制备生物柴油,考察了催化剂的制备条件和反应的最佳条件.结果表明,当催化剂的Sn/Si摩尔比达1/3以上.浸渍硫酸溶液的浓度为1.0～1.5 mol/L,450℃焙烧5 h,该催化剂对酯交换反应有很高的催化活性.在醇油摩尔比为13:1、每摩尔油使用1.0 g催化剂、120℃反应3 h,脂肪酸甲酯的收率达90%以上.催化剂具有L酸中心和B酸中心,具有超强酸性.反应体系的水抑制催化剂的活性,但催化剂的活性不受体系中游离脂肪酸的影响,这意味着催化剂能高效催化那些未精炼原油和那些不可食用的油料,使酯化和酯交换一步完成.     

优化发动机生物柴油燃烧系统参数的试验研究

对ZS195柴油机燃烧生物柴油时,其燃烧系统参数对柴油机经济性能的影响进行了研究,通过试验确定了这些参数的最佳值。在这些参数最佳值范围内,ZS195柴油机最大额定转速功率可达到原机水平,燃烧效率可达到32%以上。     

能源微藻开发利用的研究

微藻与陆生作物相比,具有生物量大、生长周期短、脂质含量高、不占耕地、单位面积产出量高等特点,已成为生物柴油原料的首选。微藻生物燃油的经济性大规模生产,需要建立能保持单一藻种优势的微藻规模化生产系统。但现有的微藻生产生物柴油的工业化模式与商业应用目标还有很大差距。本文讨论了能源微藻开发利用技术的热点问题,综述了国内外能源微藻开发现状及存在的问题。     

生物柴油的制备及其副产物粗甘油分离与精制工艺的研究

研究了生物柴油制备工艺条件的确定及其副产品粗甘油的分离与精制,对甘油精制中溶剂的选择、溶液的pH值和蒸馏温度对甘油得率的影响进行了研究。制备生物柴油的最佳条件为醇油摩尔比6:1,催化剂用量1%,反应温度60℃,反应时间90 m in,得率达到98.1%(以菜籽油质量100 g为基准)。粗甘油精制的最佳工艺为:用甲醇作溶剂,离心溶液的pH值在5~7之间,在此条件下甘油的得率可以达到31.2%(以粗甘油质量为基准,100 g菜籽油得16 g粗甘油),纯度达到97.52%,可以满足于各种化工生产。     

生物燃油——生物质工程前沿与关键技术

阐述了我国部分地区发展生物燃油的意义和必然性、国内外生物燃油发展的现状和技术趋势,分析了生物燃油发展的限制因素和关键技术、生物燃油市场需求,讨论了生物燃油产业化前景以及对相关技术及其产业的带动作用.     

生物柴油的合成和使用研究进展

总结了近年来生物柴油的合成方法和使用方法。催化方法上,生物柴油的合成方法有酸催化、碱催化、酶催化和超临界催化等;工艺路线上,生物柴油可由高温热裂解和酯交换两种路线合成。目前一般采用混合和微乳液两种方法来使用生物柴油。     

二氧化碳联合核桃壳提取液促进单针藻Monoraphidium sp. QLZ-3的生长和油脂积累

以单针藻Monoraphidium sp. QLZ-3为对象,研究了CO₂对微藻在核桃壳提取液（walnut shell extracts,WSE）中生长及油脂积累的影响。结果显示,在12%的CO₂条件下,微藻在WSE中的生物量产率及油脂产率达到196.85mg/(L·d)和97.52mg/(L·d),分别是对照组的1.33倍和1.57倍。WSE培养下,外源CO₂上调了微藻中核酮糖1,5-二磷酸羧化酶基因（ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,rbcL）的表达量,从而促进了CO₂的固定。此外,12% 的CO₂提高了微藻对WSE中多酚的利用,同时上调了乙酰辅酶A羧化酶（acetyl coenzyme A carboxylase,ACCase）和苹果酸酶（malic enzyme,ME）活性,下调了磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC）活性。研究表明,CO₂可以提高WSE中微藻的生物量产率和油脂产率,降低培养成本,为核桃壳的资源化利用及微藻的工业化生产提供了新的理论基础。     

生物柴油制备中酸化油酯化反应的研究

生物柴油因具有易降解、可再生、燃烧性能高等优良特性得到了广泛的应用。在实际生产及推广应用中,以酸化油为原料合成生物柴油,可大大降低生产成本。催化剂的性能是合成生物柴油的关键,主要概述了催化剂在酸化油酯化反应合成生物柴油中的研究进展,并展望了生物柴油的发展前景。     

藻类生物燃料：未来生物能源的多样性

分析了以植物为基础的生物燃料的来源,指出了藻类是生物燃料的最有效来源;重点介绍了藻类生物燃料的巨大潜力,如用于生产生物乙醇、生物柴油、生物制氢争沼气等;并讨论了藻类生物燃料的经济可行性和未来的应用前景.     

油酸异丁酯的合成及其对生物柴油降凝效果研究

油酸与异丁醇在离子液体催化剂的作用下发生酯化反应制备油酸异丁酯。研究了催化剂用量、醇酸配比、反应时间、反应温度等对酯化反应转化率的影响,并通过测定凝固点、冷滤点、粘度来考察脂肪酸异丁酯对生物柴油的降凝效果。结果表明,当催化剂用量为2%,醇酸体积比2∶1(摩尔比6.8∶1),反应温度100℃,反应时间3 h,转化率达到95.6%。降凝实验结果表明,把一定量的脂肪酸异丁酯添加到生物柴油中可有效地降低生物柴油的凝固点、冷滤点,改善其低温流动性能。