微波辅助固体酸催化废弃油脂合成生物柴油工艺的优化

以废弃油脂为原料,采用微波辐射辅助固体酸催化合成生物柴油。考察反应温度、微波功率、微波加热时间、醇油摩尔比及催化剂的用量对生物柴油产率的影响,并采用响应面法建立二次回归模型对合成工艺进行了优化。分析结果显示,在反应温度为82℃、反应时间为93 min、醇油摩尔比7∶1、催化剂的用量为3.2%时,生物柴油的产率可达到94.58%,与在相同工艺条件下未经微波处理的产率提高了32.47%。     

利用有机溶剂提取微藻油脂的方法探究

在传统化石能源日益枯竭的趋势下,微藻生物柴油作为第三代绿色可再生的替代型能源越来越受到人们的重视.在微藻生物柴油的产业链上,油脂的提取是影响其推广应用的一个关键环节.本文实验利用有机溶剂提取微藻油脂,探究在不同的条件下微藻油脂的提取效果,并特别研究了先后使用甲醇和石油醚两种有机溶剂对微藻油脂提取率的影响.研究结果表明:温度、液料比、浸提时间对提取效率都有一定的影响,并且使用甲醇和石油醚两种溶剂分步提取时会使微藻油脂提取率明显提高;在液料比为15mL/g、提取温度为45℃、提取时间为5h时,使用石油醚作为提取剂的提取率为58.71%;使用甲醇溶剂提取后再使用石油醚提取时,在液料比和提取时间相同的条件下,温度为35℃时提取率即可达87.90%     

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。     

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.     

生物柴油及生产概述

生物柴油作为柴油的替代品已经得到广泛的研究,并且已经投入生产应用.对生物柴油的产生背景、概念、成分以及与生产相关的反应原理、影响反应的因素、生产技术路线、工艺示例、生物柴油的标准等方面进行了概述,并对生物柴油在我国的应用前景进行了展望.     

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。     

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。     

正庚烷/生物柴油双燃料的部分均质压燃燃烧

研究了气口喷射正庚烷、缸内直喷生物柴油的部分均质充量压缩着火(HCCI)燃烧的燃烧特性和排放特性.研究表明,整个燃烧过程旱现三阶段放热模式.随着正庚烷预混合比例的增加,第一阶段和第二阶段最大放热率呈线性增加,从而导致生物柴油着火时的温度和压力明显上升.预混合正庚烷的引入使得放热中心时刻和放热结束时刻明显提前,燃烧持续时间缩短.至于排放方面,预混合比例的增加会引起CO和HC排放的增加,并且增加幅度逐渐减小;在中小当量比下,预混合比例增加会使得NOx排放线性降低,但是对碳烟排放却几乎没有影响;在较大当量比下,预混合比例增加可以使得NOx和碳烟排放同时大幅度下降,并且在20%～25%之间可以得到最佳的NOx和碳烟降低效果.