1.实验室制备生物柴油

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生物柴油的合成过程

生物柴油的合成过程

生物柴油的合成过程
1、化学法生产,用生物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇,并使用氢氧化钠或醇甲钠做为触媒,在酸性或者碱性催化剂和高温下发生酯交换反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯,再经洗涤干燥即得生物柴油;
2、生物酶合成法,用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应,制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。

酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点;
3、工程微藻法,美国国家可更新实验室通过现代生物技术建成“工程微藻”,即硅藻类的一种“工程小环藻”,其优越性在
于:微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源;比陆生植物单产油脂高出几十倍;生产的生物柴油不
含硫,燃烧时不排放有毒害气体,排入环境中也可被微生物降解,不污染环境;
4、废油脂生产生物柴油,原料油脂干燥,将原料油脂加热到120摄氏度,真空脱水干燥,控制原料含水在百分之0.5
以下。

生物柴油是一种较为洁净的合成。

生物柴油的制备

生物柴油的制备

由菜籽油制备生物柴油的实验方案化强0601 石磊丁佐纯目录一.文献综述1.生物柴油简介2.目前制备生物柴油的方法3.本实验所采用的制备方法及各实验参数的选择及其理论依据二.实验目的三.实验原理1.生物柴油的制备原理2.碘值的测定原理3.酸价的测定原理四.实验用品1.实验仪器2.实验药品五.实验步骤1.生物柴油的制备2.粗产物的处理3.碘值的测定4.酸价的测定六.实验结束七.本实验所参考的文献一览★★注:若实验中能够提供超声装置用来替代搅拌装置,一则可以大大缩短反应时间(从原来的1.5—2小时缩短为10分钟左右),又节约了能源同时提高了转化率。

一、文献综述1、生物柴油简介1.1目前燃料情况能源和环境问题是全球性问题,日益紧缺的石油资源和不断恶化的地球环境使得各国政府都在积极寻求适合的替代能源。

我国在醇类代用燃料方面已经开展了大量的研究工作,但用粮食生产醇类代用燃料转化能耗高,配制汽油代用燃料不能直接在现有汽车中使用也是一个不容回避的现实问题。

而大量研究资料表明,生物柴油在燃烧性能方面丝毫不逊于石化柴油,而且可以直接用于柴油机,被认为是石化柴油的替代品。

1.2什么是生物柴油生物柴油即脂肪酸甲酯,由可再生的油脂原料经过合成而得到,是一种可以替代普通柴油使用的清洁的可再生能源。

1.3生物柴油的优点1.3.1 能量高,具有持续的可再生性能。

1.3.2具有优良的环保特性:①生物柴油中不含硫,其大量生产和使用将减少酸雨形成的环境灾害;生物柴油不含苯及其他具有致癌性的芳香化合物。

②其中氧含量高,燃烧时一氧化碳的排放量显著减少;③生物柴油的可降解性明显高于矿物柴油;④生物柴油燃烧所排放的CO2,远低于植物生长过程中所吸收的CO2 ,因此使用生物柴油,会大大降低CO2的排放和温室气体积累。

1.3.3具有良好的替代性能:①生物柴油的性质与柴油十分接近,可被现有的柴油机和柴油配送系统直接利用。

②对发动机,油路无腐蚀、喷咀无结焦、燃烧室无积炭。

《以地沟油为原料实验室制取生物柴油问题研究》

《以地沟油为原料实验室制取生物柴油问题研究》

《以地沟油为原料实验室制取生物柴油问题研究》课堂要点:(1)物质分离方法及主要仪器的使用注意点(2)从文字、数据表、图形等获取信息解决问题的能力练习1:生物柴油完全燃烧只生成二氧化碳和水,燃烧性能与柴油基本一致,不用更换发动机。

根据莫菲的叙述和你的分析,写出制取生物柴油的主要原料;并写出地沟油转化为生物柴油的化学方程式;(高级脂肪酸烃基用R1、R2、R3表示)练习2:我们已学过哪些物质具有漂白性,漂白原理具有怎样的不同?练习3:为对比6%双氧水与饱和氯水对地沟油的脱色效果,某同学了做了以下比对实验,请在空格处填上正确数据表1方法,先把地沟油冷冻成固体,然后用滤纸包裹,放入如图装置进行提取。

另一个同学提出直接浸泡在提取溶剂中更方便,你认为这个装置有什么优点?还有同学提出,这种方法虽然省了一步过滤操作,但也增加了另种分离方法,这种分离方法是什么?所需玻璃仪器仪器有哪些?练习5常用食用油的脂肪酸组成与熔点数据表3从表3可知,常用食用油没有固定熔点,为什么?你能从表中的相关组成数据得出食用油间熔点高低与组成有怎样的规律?表2:反应体系中四种有机物的沸点、密度、溶解性练习6:(1)从图可知,醇油的最佳物质的量之比为多少?若取100mL 地沟油,约需多少体积的甲醇?(根据表2计算)(2)此反应最佳温度为多少,并说明理由;此反应为放热还是吸热反应,说明你的推测理由。

练习7:常温下低级醇在油脂中只具有一定的溶解度,却能与水以任意比相溶。

用地沟油制取得到的粗制生物柴油须经分离除杂才能使用,尤其是甲醇杂质的存在,会对柴油机产生较大的腐蚀。

研究小组制备生物柴油的路线图如下:(1)操作1的分离方法为,若分离操作不能顺利进行,而仪器完好,则操作的失误可能为: ; (2)操作2的分离方法为,必须用到的玻璃仪器;(3)对粗产品1加水清洗的作用是什么,(4)有机物A的结构简式为,写出其与氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式(5)为什么说生物柴油中存在甲醇,在使用中会对柴油机内部构件(含铜、锰、铁等成分)产生腐蚀,根据我们所学的知识,用化学方程式和必要的文字进行说明(6)在最后的干燥过程中,你认为用碱石灰合适吗?为什么?练习8:生物柴油对比于柴油而作为能源应用,从环境角度分析它有哪此优点,请说出其中两点。

废动植物油制备生物柴油

废动植物油制备生物柴油

废动植物油制备生物柴油【摘要】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。

用动植物油酯化制备生物柴油可解决燃油的短缺问题。

生物柴油可直接燃烧,还可作为柴油燃烧的添加剂。

它具有高十六烷值,可降解,闪点较高,不含致癌有害物。

可用作生物柴油的原料的分子结构是直链脂肪酸三甘油酯。

废油,也叫高酸值油,包括经多次煎、炸食物后的废油以及下水道油,即地沟油或泔水油。

废油与醇类酯交和酯化生产生物柴油,其方法有微乳化法、催化法与临界法等。

微乳化法须使用价格高的乳化剂,设备投资大;化学法用酸碱催化,有酸碱废物排放;超临界法不用催化剂,但高温高压生产条件对设备要求相当苛刻;脂肪酶对脂肪醇酯化,条件温和,但酶易受醇毒性失活,价格昂贵。

围绕上述问题,国内外专利和国外研究论文已有大量报道。

1微乳化法废油加热融化,和矿物柴油、甲醇、氨水、乙二醇、乙二胺、三乙醇胺和丁醇或异戊醇混合(CN180755A)即得油包水型微乳液生物柴油。

2化学催化法酯基转移将高黏度的动植物油脂中的脂肪酸甘油三酯直接同低分子醇酯交转化成脂肪酸单酯。

2.1固体催化剂固体酸碱对空气中的水、二氧化碳有很强的敏感性,要考虑防止催化剂中毒的措施。

2.1.1固体酸催化泔水油(CN1743417A)、甲醇和硫酸铁,在70~95℃下搅拌反应2~6h;分离出硫酸铁;加KOH,在65~95℃下搅拌反应0.5~2h;静置或离心分层,上层真空蒸馏回收甲醇,再用水洗涤,离心分离得粗品;真空蒸馏得精制生物柴油。

其酯化率可达97%。

催化剂FeCl3溶于甲醇或乙醇后,和废油(CN1861752A)一起加入,在60-90℃下搅拌反应2-6h;用甲醇或乙醇洗涤2-4次;静置分层,下层油相加入KOH或NaOH,在60-80℃下搅拌反应0.5-2h;洗涤2-4次;静置分层,经真空蒸馏回收甲醇或乙醇,热水洗涤,真空蒸馏即得生物柴油。

生物柴油燃料的制备与应用

生物柴油燃料的制备与应用

生物柴油燃料的制备与应用一、引言生物柴油是一种新兴的可再生能源,具有环保、可持续等特点,因此在能源领域备受关注。

本文将从生物柴油燃料的制备和应用两个方面进行介绍和分析。

二、生物柴油的制备生物柴油可通过多种方法制备,如酯化法、酵母法等。

其中以酯化法最为常见。

1.酯化法酯化法是目前生物柴油主流的工业化生产方法。

该方法是将生物原料如植物油、动物脂肪等与甲醇在一定比例下进行酯化反应,即可得到生物柴油。

该方法在生产时要注重反应条件的控制,如反应温度、反应时间、催化剂种类和催化剂用量等,以提高转化率和产量。

2.酵母法酵母法是一种新的生物柴油制备方法。

该方法是利用酵母菌将生物原料进行酵解,形成甘油和脂肪酸,然后再进行酯化反应,得到生物柴油。

该方法有着独特的优势,如无需催化剂、无废水排放、反应时间短等。

目前,该方法仍在实验室阶段,尚未工业化生产。

3.其他方法生物柴油的制备还有其他的方法,如微藻制备、生物学降解、植物发酵等。

这些方法的特点各异,有些具有良好的环保性和可持续性,但目前尚未应用于大规模的生产中。

三、生物柴油的应用1.替代传统柴油生物柴油具有传统柴油相似的物理化学性质,因此可以替代传统柴油进行燃烧。

生物柴油在燃烧过程中产生的二氧化碳等有害物质比传统柴油少,从而降低了大气污染的程度并减少了温室气体的排放。

2.生物柴油混合燃料生物柴油与传统柴油可以混合使用,形成生物柴油混合燃料。

该混合燃料可以降低传统柴油的排放量,并且在使用过程中无需对现有的柴油发动机进行大的改造或升级,降低了使用成本。

3.其他应用生物柴油的应用不仅仅局限于燃烧。

生物柴油还可以用于制备其他化合物,如涂料、胶粘剂等,具有一定的应用前景。

此外,生物柴油本身在一些行业中也得到了应用,如农业、林业、渔业等领域。

四、生物柴油的发展前景未来,生物柴油将成为新型的低碳环保能源,具有广阔的应用前景。

生物柴油在能源领域的普及和应用,将有力促进可持续发展,改善环境,减少大气污染,保护生态环境。

生物柴油制备方法

生物柴油制备方法

生物柴油制备方法生物柴油(Biodiesel)是一种由植物油或动物油脂制成的可再生能源,其能够代替传统的石油柴油。

生物柴油制备方法主要包括酯化反应和甲醇处理反应两个步骤。

酯化反应是制备生物柴油的关键步骤之一,其原理是将植物油或动物油脂中的甘油酯与甲醇反应生成甲酯,并副产甘油。

该反应通常在催化剂(例如碱性催化剂)存在下进行,以加速反应速率和提高产率。

酯化反应的步骤如下:首先,将植物油或动物油脂与甲醇混合,并加入碱性催化剂,使其形成均匀的混合物。

常用的催化剂包括碱金属盐(如钠或钾)、碱性金属醇盐(如钠甲醇)、碱性金属碱盐(如碳酸钠)等。

然后,将混合物加热至适当的反应温度(通常在50-70摄氏度之间),并保持一段时间,以促进酯化反应的进行。

在这个过程中,甲醇与油脂中的甘油酯发生酯交换反应,生成酯(甲酯)和副产物甘油。

最后,通过水洗和脱水等步骤,将产生的生物柴油和甘油分离。

水洗可以去除催化剂残留和杂质,脱水则可以降低生物柴油中的水分含量,提高柴油的稳定性。

甲醇处理反应是生物柴油制备的另一个重要步骤,其目的是去除生物柴油中的杂质和残留甲醇,以提高生物柴油的质量和稳定性。

甲醇处理反应通常在碱催化剂或酸催化剂的存在下进行。

在碱催化剂存在下,甲醇处理反应可以通过碱性洗涤剂(如氢氧化钠)的处理来实现。

首先,将生物柴油与碱性洗涤剂高效混合,并加热到适当的温度(通常在50-70摄氏度之间)。

然后,通过搅拌、静置等操作,将生物柴油和碱性洗涤剂充分反应,并将产生的沉淀通过分离设备(如离心机)分离。

最后,通过水洗等步骤,将生物柴油中的洗涤剂和杂质去除,从而得到高质量的生物柴油。

在酸催化剂存在下,甲醇处理反应可以通过酸催化剂(如硫酸)的处理来实现。

首先,将生物柴油与酸催化剂混合,并加热到适当的温度(通常在50-70摄氏度之间)。

然后,通过搅拌、静置等操作,将生物柴油和酸催化剂充分反应,并将产生的沉淀通过分离设备(如离心机)分离。

生物柴油技术

生物柴油技术

生物柴油技术生物柴油技术作为一种新型的可再生能源,近年来备受关注。

生物柴油是通过生物质资源,如植物油、废弃食用油脂等,经过一系列的化学反应制备而成的替代传统石油柴油的燃料。

生物柴油技术的发展,对于缓解能源危机、减少碳排放、推动可持续能源发展等方面具有重要意义。

生物柴油的制备生物柴油的制备过程主要包括生物质资源的提取和转化两个步骤。

首先是生物质资源的提取,可以从植物油、动植物油脂、微藻等生物质资源中提取所需的油脂。

然后是转化过程,通过酯交换反应或酯化反应将生物质资源中的油脂转化成生物柴油。

整个制备过程需要考虑原料的选择、反应条件的控制以及产物的纯化等环节。

生物柴油的特点相对于传统石油柴油,生物柴油具有许多优点。

首先,生物柴油是一种可再生能源,相比于石油资源,其生产过程所消耗的能源和排放的二氧化碳更少,对环境的影响更小。

其次,生物柴油具有较高的氧含量,燃烧时产生的有害气体更少,对环境和人体健康更友好。

此外,生物柴油可以与传统石油柴油混合使用,对燃油设施的适应性较好。

生物柴油技术的挑战与发展尽管生物柴油技术具有许多优势,但也面临一些挑战。

比如,生物柴油的生产成本相对较高,限制了其大规模商业化应用。

同时,生物柴油的存储稳定性和燃烧性能等方面需要进一步改进。

未来,生物柴油技术仍然需要不断创新,降低生产成本,提高燃料质量,推动其广泛应用。

综上所述,生物柴油技术作为一种具有巨大潜力的可再生能源技术,对于实现能源可持续发展、减少碳排放等具有重要意义。

随着技术的不断进步和完善,相信生物柴油技术将在未来得到更广泛的应用和推广。

化验室制备生物柴油流程

化验室制备生物柴油流程

实验室制备生物柴油一、准备工作取原料油测算值:1.若AV< 3 ,直接进行酯交换;2.若3< AV< 110 先进行预酯化,在进行酯交换;3.若110< AV 则只进行预酯化。

备注:若直接进行酯交换则应先干燥油样。

二、试验步骤1.预酯化反应称取油样(根据烧瓶大小,酌量添加),加入沸石。

用汽提法进行预酯化,加热温度为70℃(实验室用90℃),升温至40℃时,加入催化剂浓硫酸(浓硫酸质量为油重的1.5%,用甲醇溶解)。

每半个小时取样测一次酸值(取烧瓶中底部)直到AV< 1,停止通入甲醇,蒸一段时间甲醇至油样无气泡后停止加热。

将反应完的油样倒入梨形分液漏斗,静置1~2h,放出下层酸、水、甘油等混合物。

备注:使用汽提法能迅速带走反应生成水分,促进反应向正方向进行,同时水分对下一步酯交换影响很大,汽提能有效带走水分。

(浓硫酸密度1.84g/cm³) 2.酯交换反应将静置后的油样混匀,测酸值,剩余油样装入烧瓶,称其质量,放入转子,开搅拌(试验需充分搅拌)。

用回流法进行酯交换反应,加热温度为90℃,加热至50℃左右,加入碱催化剂(KOH、NaOH用甲醇溶解,加碱量NaOH=理论碱量+超碱量=7.13×10-4×G油×AV+G油×0.4%,加碱量KOH=理论碱量+超碱量=10-3×G油×AV+G油×0.4%),加油重的15%的甲醇。

反应1h后,停止加热。

取出油样倒入梨形分液漏斗,静置1~2h,放出下层甘油等混合物。

备注:超碱量一般情况下为0.4%,不过不同的原料油,适合不同的超碱量,当碱炼(酯交换)结束倒入分液漏斗后,油面有结一层皂膜,说明碱过量,当分液漏斗静置后几乎无分层且水洗时含皂较少则碱较少。

且加入碱催化剂时亦需要充分搅拌,以防局部皂化严重。

3.水洗干燥放出下层甘油混合物后,上层油需热水水洗(水温> 80℃),先用热水冲洗数次(不振摇),待下层水较清澈后(若水油分离较缓慢可用盐水冲洗),开始振摇。

碱催化食用油制备生物柴油的实验

碱催化食用油制备生物柴油的实验
最近几年 ,不管是中国还是国外建设生产生物柴油的项目越来越多,但由于原料等各种 问题,实际建厂或开工的项目较少年产量也较少,不怎么明显,生物柴油分为 3 种:100%生 物柴油、2 0%生物柴油加煤油、家用燃料油[6]。 实验研究发现,柴油分子是由 15 个左右的碳 链组成,植物油分子一般由 14~18 个碳链组成,随着柴油机碳数相似的分子,菜籽油生物柴 油是一种清洁燃料和其他可再生的植物油加工制备。按化学成分分析,生物柴油燃料是一种 高脂酸甲烷 ,它是通过以不饱和油酸, C 为主要成分的甘油脂分解而获得的。国内目前生物 柴油的生产针对其自身原料特点[7-9]。成功地开发了较为成熟的实验室技术。由于受原料来源 数量少而且较为分散的制约,装置生产规模较小,多集中在一些民营生产企业 ,缺少大规模 生产装置,规模经济优势未得到充分显示。工艺技术[10-12]多采取常规酸碱催化工艺,技术水平 还有待进一步提高发展。由于原料油和油脂质量低的食用油,不仅在酯交换反应,通过一系 列复杂的过程,而且获得的生物柴油产率及质量也不高,另外,生产过程中出现的环境保护 问题也有待解决和进一步完善。而一些新工艺。如超酶催化,临界法,酸碱催化等技术的开 发则主要集中在高校和科研院所,尽管也取得了一些重要进展,但离工业化生产可能还有一 段很长时间。
1.2 生物柴油的优点 生物柴油是一种无污染并且可再生资源,可以作为柴油的优质替代燃料,生物柴油与常
规柴油的相比情况见表 1.2,从此表中,可以得出其具有许多非常显著的优点:具有无毒、可 生物降解、可再生性能、优良的环保特性、较好的安全性能、良好的燃烧性能、十六烷值高、
和国外相比,我国的生物柴油研究还处于起步阶段,但发展迅猛。目前在我国已研制成 功利用菜籽油、大豆油、米糠下脚料和野生植物小桐籽油等为原料生产生物柴油的工艺。许 多企业像海南正和、四川古杉、福建卓越新能源发展公司等都拥有了自主知识产权的技术, 已经实现生物柴油的工业化,为我国的生物柴油的快速发展奠定了良好的基础。面对这样的 情况,尽快建立生物柴油相关的质量、生产流程生产方面的国家标准,保证优质产品进人市 场工艺设计以及安全随着生物柴油的竞争力不断提高,政府的扶持和全世界汽车车型柴油化 的趋势加快,生物柴油的应用前景将更加广阔[13]。

生物柴油的制备及其性能测试

生物柴油的制备及其性能测试

生物柴油的制备及其性能测试生物柴油作为一种绿色、可再生的能源曾一度备受关注。

其生产方式与石油柴油类似,但是相比石油柴油而言,生物柴油的制备更为环保,同时能够降低人类对化石能源的依赖,具有广阔的发展前景。

生物柴油的制备主要依赖于生物质的转化。

一般来说,生物质经过压力、温度等条件的处理后,可以转化为生物油,再通过脱氧、酯化等反应将其转化为生物柴油。

生物油可由植物油和动物脂肪等生物质材料制备而成,因此生物柴油也有多种制备方式。

其中,最常用的制备方式是酯化反应法。

该方法是将生物油与甲醇等醇类反应,生成酯类。

反应过程需要催化剂的参与,常见的催化剂包括强酸、强碱及酶等。

酯化反应后产生的酯类称为生物柴油,其结构与石油柴油十分相似。

生物柴油的性能测试也非常重要,主要包括燃烧性能、机械性能、环境影响等方面。

其中,燃烧性能是最基本的测试指标,其主要包括闪点、凝固点、粘度等参数的测定。

闪点指的是生物柴油遇热后能否燃烧,凝固点则是指其在低温下是否会结冰。

粘度则是指生物柴油的流动性能,它的大小直接关系到燃烧效率。

除此之外,生物柴油的机械性能也十分重要。

由于生物柴油的成分不同于石油柴油,因此其润滑性能、耐久性和水分等方面都需要进行测试。

机械性能的测试可以帮助人们更好地了解生物柴油的应用范围,提高其使用效率。

另外,生物柴油的环境影响也是测试的内容之一。

生物柴油在燃烧时会产生一定的尾气,需要对其进行排放测试,以保证其不会对环境造成太大的影响。

此外,生物柴油在生产过程中也会产生废水和废气等副产品,需要进行妥善处理,减少对环境的影响。

总之,生物柴油的制备及其性能测试是一项十分重要的工作。

虽然其制备技术相对较为成熟,但是在实际应用中还需要不断加强测试以提高生产效率和使用效果。

希望未来生物柴油能够在环保、可持续性等方面取得更加显著的成果。

相转移催化法制备生物柴油

相转移催化法制备生物柴油

有学者 研究 重 点 集 中在 反应 物 质 互溶 性 上 。油
脂和 甲醇不互 溶 , 应 体 系 是两 相 , 反 因此 两 相 之 间 的 混 和程度对 反应 速 率 有 较 大 影 响 。为解 决 两 相 不 均
匀 的问题 , occ J 出 了 在 甲醇 油 体 系 中加 入 共 Book7提
Ab t a t A su y wa d ft e S nte i fbo e e t h s rn frc tl s BT sr c td s ma e o h y h sso idis lwi p a e ta se aay t— h EAC, sn u ig KOH aa s a e t-
成本 比较 高 , 目前 两 种 催 化 剂 主 要 在 实 验 室 中 应
用- 。 ’
Ⅱ 塞 坌 堕
1 1 材 料 .
菜 籽油 ( 售 ) 无水 甲醇 ( P 、 O ( P 、T A 市 、 C ) K H C )B E C
( R) A 。 1. 实 验 方 法 2
果 好 , 工业 生产 中得 到 应 用 。但 反应 过 程 中 , 氧 在 氢
化 物与 醇反应 产生 水 , 部 分 酯 类 水解 产 生 羧 酸 , 使 羧 酸 与氢 氧化 物发 生皂化 反应 , 降低 了生物柴油 的产率 且 提纯分 离 比较 困难 ‘ 。生 物 酶 和 固体 碱 制备 生 物 2 j 柴油后处 理简 单 , 是 生 物 酶 和 固体 碱容 易 中毒 , 但 且
汪 斌 周 振 萍
( 江苏 技术 师范学 院化 学化 工学 院 , 苏 常州 2 30 ) 江 10 1
摘 要 研 究 了 在 相 转 移 催 化 剂 — — 氯 化 三 乙 基 苄 基 铵 作 用 下 , K H 为催 化 剂 制 备 生 物 柴 油 。研 究 了 氯 化 三 乙基 苄 以 O 基 铵 与 K H物 质 的 量 之 比 、 料 配 比 、 O 用 量 、 O 原 KH 反应 温 度 对 生 物 柴 油 收 率 的影 响 。实 验 结 果 表 明 , 化 三 乙基 苄 基 氯 铵与 K H 物质 的 比 为 12 反 应 1 mn 近 平 衡 , 率 达 到 9 .% , 它 工 艺 条 件 为 : 料 配 比 为 6 1催 化 剂 用 量 为 O :, 0 i 接 收 37 其 原 :,

1.实验室制备生物柴油

1.实验室制备生物柴油

实验室制备生物柴油(一) 反应原理实验室制备生物柴油分为两步反应:预酯化反应、酯交换反应。

1。

预酯化反应的原理油脂中的游离脂肪酸及甘油三酯在酸性催化作用下和过量的甲醇或乙醇进行酯化反应,反应过程中生成水、甘油和脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯.反应方程式:RCOOH+CH 3OH=RCOOCH 3+H 2O2。

酯交换反应的原理甘油三酯在碱性催化作用下进行酯交换反应,生成脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。

反应方程式:(二)以地沟油为原料1。

关于地沟油通俗地讲,地沟油可分为以下几类:一是狭义的地沟油,即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜(通称泔水)经过简单加工、提炼出的油;二是劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油;三是用于油炸食品的油使用次数超过规定要求后,再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。

地沟油常压下沸点约为300—400℃,负压-0.098MPa 时,沸点约为140—250℃ 。

2. 操作步骤2。

1 称取油样称取一定量的油样,要保证脱水后油样的质量不少于100g.2。

2 对原料油水洗除杂在分液漏斗中用80℃以上的热水水洗,水洗至中性。

注:①如果温度低于80℃,则易发生乳化(油包水、水包油)②破乳化的方法:加适量食盐;加稀酸1%;加热;R 1COO-CH 2 R 2COO-CH R 3COO-CH 2 R 1COOCH 3 R 2COOCH 3 R 3COOCH 3 CH 2-OHCH-OH CH 2-OH + 3CH 3OH = +③杂质存在的影响:酯化反应转换率会降低;预酯化反应后若胶质过多,则会增加乳化现象。

2。

3 静置分层在分液漏斗中静置30—60min。

其中,上层为油,下层为水.2。

4 加热脱水先用离心机进行脱水,再用电炉加热脱水。

注:若水分含量达不到所要求的,那么可能将会影响预酯化反应的进行。

因为预酯化反应是可逆反应,水的大量存在会使反应向逆方向进行。

2。

5 测定酸值.根据酸值的大小决定反应的类型.2。

生物柴油工艺流程

生物柴油工艺流程

生物柴油工艺流程
《生物柴油工艺流程》
生物柴油是一种由植物油或动物脂肪制成的可再生燃料,具有减少温室气体排放、降低对化石能源的依赖等优点。

其生产过程主要包括提取原料、转化成酯和精制成柴油三个主要步骤。

首先,提取原料。

生物柴油的原料可以是植物油,如大豆油、油菜籽油或棕榈油;也可是动物脂肪,如猪油或鸡油。

这些原料经过预处理去除杂质和水分后,就可以用于生产生物柴油。

其次,将原料转化成酯。

这一步骤被称为酯化,是通过将原料与醇在催化剂的作用下反应而成。

在酯化过程中,原料中的三酸甘油酯(TAG)分解成甲酯和甘油,甲酯即为生物柴油的
主要成分。

最后,精制成柴油。

经过酯化的原料需要经过脱色、脱酸、冻晶和蒸馏等工艺步骤,去除残余的杂质和水分,最终得到纯净的生物柴油。

在生物柴油的生产过程中,需要严格控制各个环节的参数,包括反应温度、反应压力、催化剂的选择等,以确保产品的质量和产量。

同时,生物柴油的生产工艺也在不断地创新和改进,以提高生产效率和降低成本,推动生物柴油产业的发展。

总的来说,生物柴油的生产工艺流程包括提取原料、转化成酯和精制成柴油三个主要步骤。

这一工艺流程的不断创新和完善,
将有助于推动生物燃料产业的发展,减少对化石能源的依赖,促进环境保护和可持续发展。

生物柴油的研制及其应用

生物柴油的研制及其应用

生物柴油的研制及其应用生物柴油(Biodiesel),是一种由动物脂肪或植物油脂经过简单化学反应得到的燃料。

与传统的石油柴油相比,生物柴油无毒、无臭、燃烧清洁,在环保、可再生等方面拥有巨大优势。

因此,近年来生物柴油的研制和应用受到越来越多的关注。

一、生物柴油的研制1. 原料种类制取生物柴油的原料主要包括动植物油、动物脂肪、食用油等。

其中,动植物油是最常用的原料。

植物油包括大豆油、菜籽油、棕榈油等,动物油包括牛油、猪油等。

2. 制备方法生物柴油的制备方法主要有酯化法、超临界法和光化学法等。

其中,以酯化法为最常用的制备方法。

其过程为将油脂与醇反应,去除水分,在催化剂的作用下,生成脂肪酸甲酯,即生物柴油。

3. 质量监控生物柴油质量的监测主要涉及以下几个方面:碘值、酸值、动力粘度、水分含量、密度、铜片腐蚀等。

通过实验室的检测可以保证生物柴油品质的稳定和可靠。

二、生物柴油的应用1. 替代传统石油柴油生物柴油可以直接替代传统的石油柴油,汽车、摩托车、农用车等车辆都可以使用。

与石油柴油相比,生物柴油燃烧更加充分,在排放污染物时减少相应的废气污染,对空气环境的污染也比石油柴油更加低。

2. 农业生产生物柴油可以作为农业机械的燃料,如拖拉机等,不仅可为农业机械生产提供可靠的燃料,还能有效减少废气对麦田、森林等周边环境的污染。

3. 交通运输业生物柴油被广泛应用于公交车、出租车等城市公共交通工具,与传统石油柴油相比,生物柴油的使用有利于提高城市环境的质量,减少空气污染。

4. 工业领域生物柴油可广泛应用于工业领域,如发电厂、电厂、机械制造等领域,成为现代化工地的重要的清洁燃料。

总的来说,生物柴油的研制与应用带来了巨大的环境效益和经济效益,对于缓解环境污染、减少化石燃料的使用、保护能源资源等方面发挥了积极作用。

未来,需要进一步加强对生物柴油发展的研究与开发,推广其在各个领域中的应用,以达到更好的利用动植物油脂的目标。

生物柴油的制备及应用

生物柴油的制备及应用

生物柴油的缺点
⑴生产生物柴油的成本偏高。生产成本太高是生物柴油得以广泛 应用的最大障碍。目前生产生物柴油的主要作物原料是大豆,所 以价格必然是随着大豆的生产量而上下浮动。美国正在开发其他 的生物柴油原料作物,增加原料种类及数量,以降低生物柴油的 生产成本。
(2)生物柴油的粘度比传统柴油高。由于生物柴油的粘度较高, 所以在低温下利用率不高,这就限制了生物柴油在气温较低的加 拿大、北美和多数欧洲国家的使用。在这些地区,生物柴油主要 是作为添加剂,即以5%-10%的比例与传统柴油混合后使用。
我国开发生物柴油的经济意义
虽然目前在我国生产生物柴油尚不具备良好的经济效益,但发展我国生 物柴油产业具有非常巨大的和不可估量的潜在经济意义。我国粮食生产 能力过剩,而现有技术将粮食转化成生物能源的效率和效益都比较低, 有些地方因种出不挣钱,土地抛荒现象较为严重,但可通过结构调整发 展成生物柴油的原料产地。同时我国国土中不适宜种植粮食的荒山、荒 坡及水土流失和沙化严重的面积非常巨大, 完全可以开发种植特色高产 能源木本油料,发展成生物能源的供应地,而不必考虑油脂生产能力过 大对油脂市场的冲击;通过对土地的有效利用,每年将增加生物能源的 供应量成千万吨计,按目前柴油价格2800~3400元/吨计算,将形成一个 300多亿元的产业。并将建设大量的能源工厂,增加就业机会。
在运输、储存、使用方面的优点是显而易见的。 ⑸具有良好的燃料性能。 生物柴油十六烷值高于常规柴油,这使其燃烧
性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性使发动机机 油的使用寿命加长。
生物柴油的优点
⑹具有可再生性能。
作为可再生能源,与石油储量有限不同,其通过农业和生物科学 家的努力,可供应量不会枯竭。生物柴油完全可以由本国生产, 这就减少了对进口石油的依赖。按照美国能源部的出版资料,美 国每年50%的石油需进口,花费6000亿美元。从20世纪80年代早 期,国内石油生产量开始降低,而石油的消费量却有增无减,这 使得近年来我国成为石油进口大国。自1993年我国成为石油净进 口国以来,石油进口量以每年4%速度增长,2000年、2001年石油 进口量均达7000万吨以上,目前石油进口量占我国石油消费量1/3。 未来世界能源发展的一个趋势就是使用可再生能源代替不可再生 的能源,所以,生物柴油的这个特性证明了发展生物柴油替代常 规柴油是可行的,是与世界能源发展趋势相一致的。

大豆植物油制备生物柴油的研究的开题报告

大豆植物油制备生物柴油的研究的开题报告

大豆植物油制备生物柴油的研究的开题报告
中国是世界最大的柴油消费国,柴油在国民经济发展中占有重要地位。

但柴油的使用带来了严重的环境问题,例如空气污染和全球变暖。

生物柴油是一种环保的替代品,可用于替代传统的石油柴油。

然而,目前的生物柴油产量和质量都存在问题,需要通过进一步研究和改进来提高其质量和生产效率。

本研究将重点探讨利用大豆植物油制备生物柴油的方法和技术。

大豆是世界上最重要的经济作物之一,其种植面积和产量在全球范围内均位居前列,且其油脂含量较高,因此是生产生物柴油的优良原料之一。

本研究将围绕以下几个方面展开:
1. 大豆油提取与纯化技术:探究不同提取方法和纯化工艺对大豆油品质和收率的影响,为后续制备生物柴油提供合适的原料。

2. 生物柴油制备工艺和条件优化:基于大豆油为原料,探究不同反应条件(如温度、反应时间、催化剂种类和用量)对生物柴油的产率和质量的影响,并进行优化。

3. 生物柴油质量评价与应用:对制备的生物柴油进行物化性质检测和GC-MS分析,评估其能否满足工业和运输等领域的应用需求。

本研究拟通过实验室制备和中试验证相结合的方式,探索大豆植物油制备生物柴油的可行性和优化方案,为实现生物柴油的大规模商业应用提供技术支持和理论基础。

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实验室制备生物柴油
(一) 反应原理
实验室制备生物柴油分为两步反应:预酯化反应、酯交换反应。

1. 预酯化反应的原理
油脂中的游离脂肪酸及甘油三酯在酸性催化作用下和过量的甲醇或乙醇进行酯化反应,反应过程中生成水、甘油和脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。

反应方程式:RCOOH+CH 3OH=RCOOCH 3+H 2O
2. 酯交换反应的原理
甘油三酯在碱性催化作用下进行酯交换反应,生成脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。

反应方程式:
(二)以地沟油为原料
1. 关于地沟油
通俗地讲,地沟油可分为以下几类:一是狭义的地沟油,即将下水道中的油腻漂浮
物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜(通称泔水)经过简单加工、提炼出的油;二是劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油;三是用于油炸食品的油使用次数超过规定要求后,再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。

地沟油常压下沸点约为300-400℃,负压-0.098MPa 时,沸点约为140-250℃ 。

2. 操作步骤
2.1 称取油样
称取一定量的油样,要保证脱水后油样的质量不少于100g 。

2.2 对原料油水洗除杂
在分液漏斗中用80℃以上的热水水洗,水洗至中性。

注:①如果温度低于80℃,则易发生乳化(油包水、水包油)
②破乳化的方法:加适量食盐;加稀酸1%;加热;
R 1COO-CH 2 R 2COO-CH R 3COO-CH 2 R 1COOCH 3 R 2COOCH 3 R 3COOCH 3 CH 2-OH CH-OH CH 2-OH
+ 3CH 3OH = +
③杂质存在的影响:酯化反应转换率会降低;预酯化反应后若胶质过多,则会增加乳化现象。

2.3 静置分层
在分液漏斗中静置30-60min。

其中,上层为油,下层为水。

2.4 加热脱水
先用离心机进行脱水,再用电炉加热脱水。

注:若水分含量达不到所要求的,那么可能将会影响预酯化反应的进行。

因为预酯化反应是可逆反应,水的大量存在会使反应向逆方向进行。

2.5 测定酸值。

根据酸值的大小决定反应的类型。

2.5.1 若酸值<3,则直接进行酯交换反应。

2.5.2 若酸值在3-110之间(包括10、110),则先进行预酯化反应,再进行酯交换反应。

2.5.3若酸值>110,则只进行酯化反应。

2.6 称油重,计算所需浓硫酸、甲醇的质量。

2.7 预酯化反应
2.7.1 反应原理
RCOOH+CH3OH=RCOOCH3+H2O
预酯化反应是为了降低酸值。

2.7.2 反应条件
2.7.2.1 用浓硫酸作催化剂,加入量为油重的1%
2.7.2.2 加入甲醇量:油重的15% -----醇油摩尔比为6:1
注:甲醇量可多加但不可少加。

2.7.2.3 反应温度为65℃
2.7.2.4 反应时间为3h。

时隔1h测一次酸值,当酸值降低至1以下,停止反应。

2.7.2.5 搅拌强度:在保证不触碰温度计、器壁、搅拌轴的前提下,保持中等转速。

2.8 蒸甲醇(回收过量甲醇)
常压蒸馏回收甲醇。

2.9 水洗
用热水水洗至中性。

目的:除去催化剂硫酸。

2.10 蒸发脱水
先用离心机进行脱水,再用电炉加热脱水。

注:
水含量多时产生的影响:①影响酯交换反应;②造成催化剂中毒(皂、油、水、甘油一酯、甘油二酯形成共溶体)。

2.10 酯交换反应
2.10.1 催化剂用量:加入油重的0.4-1%
当酸值<1时,加入0.4%;当酸值在1-2时,加入0.4-0.7%;当酸值在2-5时,加入0.7-1%
2.10.2 碱加入方式
先用少量甲醇将碱溶解后,再加入油中。

因为如果碱直接被加入,则会在碱表面形成皂膜,而使催化剂大量损失。

2.10.3 加入甲醇:油重的15%,醇油摩尔比为6:1
2.10.4 反应时间为1h,反应温度为75℃。

2.10.5 影响酯交换反应的因素
2.10.5.1 水分:加剧乳化现象;会使催化剂中毒。

2.10.5.2 酸值:加碱中和,则会生成皂,起皂化反应。

2.10.5.3 搅拌强度:越强烈越好。

2.11 静置分层
反应结束后将混合物倒入分液漏斗中进行静置分层。

其中,上层为脂肪酸甲酯,下层为皂、甘油及碱的混合物(黑、粘稠)。

2.12 离心
静置分层后,将下层放出,把上层用离心机离心。

目的:除去皂、碱及甘油。

2.13 水洗
用热水水洗至中性。

前两次水洗时注意不要剧烈摇动。

2.14 蒸发脱水
先用离心机进行脱水,再用电炉加热脱水。

2.15 减压蒸馏
通过减压蒸馏,得到生物柴油成品。

减压蒸馏温度:180-220℃。

减压压力:0.098MPa 。

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