CH-COOR R COOCH CHCOOR,+3CH OH R,COOH,3H2O CHCOOR, R,COOCH, 以酸作为催化剂,废弃食用油脂为原料制备生物柴油的研究己经有大量的研 究结论。Wang等[1]用硫酸作催化剂催化废弃食用油脂,在95℃,10h,硫酸用 量为4(wt)%,醇油摩尔比为10:1条件下,生物柴油的产率可以达到95%。 Zheng等[2]用硫酸催化,在油:甲醇:酸的摩尔比为1:74:1.9,80℃时,脂 肪酸甲酯的收率在4h后达到97.4%,7h左右脂肪酸甲酯的收率能到达99%。酸 催化法适用于油料中酸量较大情况,但是为了提高脂肪酸甲酯的产率,通常需要 在反应系统中加入过量的醇,这将提高生物柴油的生产成本和加大副产物甘油的 回收难度。此外,酸催化剂无法回收,并且此法易产生酸性废液和造成设备腐蚀。 13两步催化法 由于废油中水和游离脂肪酸的含量都很高,不适合直接用碱催化方法,而酸 催化法又由于反应时间长,醇的需求量大等而受到限制,所以一些研究者用两步 法进行了研究。两步法就是先将原料油进行预酯化,使游离脂肪酸的含量降低, 然后再使用碱催化。这种方法在前处理中可以把酸值降低,在碱催化中可以有效 防止皂化现象发生。 两步法解决了碱催化法的缺点,但是它反应时间长,需要的醇油比高,投资 大,反应过程复杂。 2超临界法生产生物柴油 废弃食用油脂在超强酸、超强固体碱和金属氧化物等催化或无催化剂下,与超临界状态的甲 醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇和正己醇等反应可制成生物柴油。[3] 超临界酯交换反应即无催化的酯交换反应。当甲醇处于超临界状态时,促使醇和油成为 均相,改善了传质效果,反应速率大大提高,反应时间短,甲酯转化率高,无需催化剂,但 反应需在高温、高压下进行,对设备要求高,能耗大。 Demirbas[4]在无催化剂的条件下,容积为10mL的圆柱体高压容器中利用超临界甲醇 制备生物柴油,并通过单因素试验,对影响试验的各参数进行了优化,在试验设定的条件下,以酸作为催化剂,废弃食用油脂为原料制备生物柴油的研究已经有大量的研 究结论。Wang 等[1]用硫酸作催化剂催化废弃食用油脂,在 95℃,10 h,硫酸用 量为 4(wt)%,醇油摩尔比为 10∶1 条件下,生物柴油的产率可以达到 95%。 Zheng 等[2]用硫酸催化,在油∶甲醇∶酸的摩尔比为 1∶74∶1.9,80 ℃时,脂 肪酸甲酯的收率在 4 h 后达到 97.4%,7 h 左右脂肪酸甲酯的收率能到达 99%。酸 催化法适用于油料中酸量较大情况,但是为了提高脂肪酸甲酯的产率,通常需要 在反应系统中加入过量的醇,这将提高生物柴油的生产成本和加大副产物甘油的 回收难度。此外,酸催化剂无法回收,并且此法易产生酸性废液和造成设备腐蚀。 1.3 两步催化法 由于废油中水和游离脂肪酸的含量都很高,不适合直接用碱催化方法,而酸 催化法又由于反应时间长,醇的需求量大等而受到限制,所以一些研究者用两步 法进行了研究。两步法就是先将原料油进行预酯化,使游离脂肪酸的含量降低, 然后再使用碱催化。这种方法在前处理中可以把酸值降低,在碱催化中可以有效 防止皂化现象发生。 两步法解决了碱催化法的缺点,但是它反应时间长,需要的醇油比高,投资 大,反应过程复杂。 2 超临界法生产生物柴油 废弃食用油脂在超强酸、超强固体碱和金属氧化物等催化或无催化剂下,与超临界状态的甲 醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇和正己醇等反应可制成生物柴油。[3] 超临界酯交换反应即无催化的酯交换反应。当甲醇处于超临界状态时,促使醇和油成为 均相,改善了传质效果,反应速率大大提高,反应时间短,甲酯转化率高,无需催化剂,但 反应需在高温、高压下进行,对设备要求高,能耗大。 Demirbas[4]在无催化剂的条件下,容积为 10mL 的圆柱体高压容器中利用超临界甲醇 制备生物柴油,并通过单因素试验,对影响试验的各参数进行了优化,在试验设定的条件下