超声辅助猪油酯交换反应制备生物柴油工艺技术研究

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超声辅助猪油酯交换反应制备生物柴油工艺技术研究

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毕业论文范文题目：超声辅助猪油酯交换反应制备生物柴油工艺技术研究，论文范文关键词：超声辅助猪油酯交换反应制备生物柴油工艺技术研究
超声辅助猪油酯交换反应制备生物柴油工艺技术研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：随着化石燃料的枯竭和人们环保意识的提高，开发一种可持续的绿色的能源成为全球共识。生物柴油就是一种可再生的绿色生物质燃料，与石化柴油相比具有显著的优点，对缓解能源危机和保护环境有重要的意义。与传统的机械搅拌作用相比，超声波法合成生物柴油具有反应时间短、甲醇用量少、能耗低、催化剂用量少、工艺简单等优点。本论文以猪油和甲醇为原料，研究了超声强化酯交换反应制备生物柴油的工艺过程。碱催化酯交换反应对原料油的酸值有严格的限制，本文采用H_2SO_4催化脂肪酸酯化反应来降低猪油的酸值（略..）。分别在机械搅拌和超声辐射两种方式下对猪油进行酯化优化，结果显示超声辐射下的最优条件为：醇油摩尔比为8:1、超声功率150W、反应温度50℃、催化剂用量2.0wt.%、反应时间30min，该条件下酸值可降到1.82mgKOH/g；机械搅拌下的最优条件为：醇油摩尔比10:1、催化剂用量2.5wt.%、反应温度60℃、搅拌速度400r/min、反应时间90min，在该条件下酸值降低到1.96mgKOH/g。采用响应面分析法优化超声强化KOH均相碱催化酯交换条件，结果显示最优条件为：醇油摩尔比为5.8:1，超声功率为135.91W，反应温度为52.78℃，（文章此处忽略..）催化剂用量为0.86wt.%，在该条件下甲酯最大的理论转化率为99.53%。在最优条件下进行4次重复试验，甲酯转化率的平均值为99.03%。采用等体积浸渍法制备CaO/NaY固体碱催化剂，并对CaO/NaY固体碱催化剂制备条件进行优化，结果表明在焙烧温度为700℃、CaO负载量为15%、焙烧时间为4h的条件下催化剂活性最高。以最优条件下制备的CaO/NaY固体碱催化剂催化猪油酯交换反应，考察超声场下各因素对甲酯转化率的影响，结果显示CaO/NaY固体碱催化酯交换反应的最优条件为：超声功率150W、醇油摩尔比9:1、反应（略..）温度60℃、催化剂用量4wt.%、反应时间100min，转化率达95.21%，在该条件下对固体碱催化剂循环使用3次后仍具有较高的活性。根据反应动力学的原理，对最优条件下的实验数据进行线性拟合，得出超声强化固体碱催化酯交换反应的动力学方程-r_A=0.07255C_A~(1.0977)，在相同条件下机械搅拌的动力学方程为-r_A=0.02899C_A~(1.4721)。超声条件下的反应速率常数为0.07255，机械搅拌下的为0.02899，在相同条件下超声的反应数率常数是机械搅拌下反应速率常数的2.5倍，而超声下的反应级数为1.0977，机械搅拌条件下的反应级数为1.4721。根据Arrhe（此处忽略..）nius方程对实验数据进行拟合，得出超声条件下CaO/NaY催化酯交换反应的频率因子A为1.86×10~6，反应活化能Ea为47.37kJ/mol，活化能较低，表明在超声条件下酯交换反应更容易进行。

以上为本篇毕业论文范文超声辅助猪油酯交换反应制备生物柴油工艺技术研究的介绍部分。

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