【正文】 河南科技大學(xué)畢業(yè)論文 I 植物籽油制備生物柴油的工藝研究 摘 要 由于環(huán)境問題和能源問題的日益嚴(yán)重，對可再生能源的開發(fā)已經(jīng)逐步成為當(dāng)今科學(xué)研究的熱點。生物柴油是以動、植物油脂以及廢棄的油脂為原料與甲醇經(jīng)酯交換反應(yīng)制備的新型替代能源，其主要成分是脂肪酸甲酯。生物柴油具有粘度低、閃點高、十六烷值高、無毒和可生物降解等優(yōu)點，而且可以減輕大氣的溫室氣體濃度。對解決地球升溫、酸雨問題、改善人類的生存環(huán)境、實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。 本課題以油樹籽油為原料油，采用酸、堿催化劑經(jīng)“兩步法”工藝將“油樹”籽油轉(zhuǎn)化為生物柴油，即先用酸 催化劑催化油樹籽油中的游離脂肪酸轉(zhuǎn)化為脂肪酸甲酯，經(jīng)過預(yù)酯化反應(yīng)將原料油的酸值降低到堿催化劑適宜的范圍后，再以堿催化劑催化脂肪酸甘油酯經(jīng)酯交換反應(yīng)生成生物柴油。 本課題主要分為三個步驟來研究： 第一、 與以其他油品為原料來合成生物柴油的工藝參數(shù)做比較得出該工藝的最優(yōu)參數(shù)范圍為：最適醇油比的范圍為 4 :1~12:1，催化劑的用量的范圍為 %~% ，反應(yīng)溫度的范圍為 50℃ ~65 ℃和反應(yīng)時間的范圍為90min~180min。 第二、 假定反應(yīng)時間為 180min ， 通過單因素法設(shè)計出 13 組實驗粗略得出植物籽油制備 生物柴油的最優(yōu)工藝參數(shù)為最適醇油比為 6 :1，催化劑的用量為 %，反應(yīng)溫度 60℃。 第三、 在此基礎(chǔ)上通過三因素三水平 BoxBehnken 實驗設(shè)計 法設(shè)計出 13組實驗得出該工藝的最優(yōu)工藝參數(shù)為： 醇油比為 :1，催化劑用量為 %，反應(yīng)溫度為 63℃ ，反應(yīng)時間為 60min。 關(guān)鍵詞 ： 生物柴油 ,最適醇油比，催化劑的用量，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間河南科技大學(xué)畢業(yè)論文 II STUDY ON THE PRODUCTION OF BIODIESEL FROM PLANT SEED OIL ABSTRACT As environmental issues and energy crisis bee serious, developing renewable energy has gradually caught much more attentions. Biodiesel is an alternative to petroleum fuel. It can be produced by transesterification of vegetable oil, animal fat, or recycle greases with methanol in the presence of a catalyst. The main ponent in the biodiesel is fatty acid methyl esters. Biodiesel has various advantages including low viscosity, high flash point, high cetane number, nontoxic and biodegradable. Furthermore, the concentrations of greenhouse gases in atmosphere can be reduced by using the biodiesel as motor fuels. It is of a great significance for solving the global warming and acid rain, improving the human environment and achieving sustainable economic development. In this study, cornus macrophylla oil was utilized as feedstock. The biodiesel was produced with a two step transesterification. The first step of the process was to convert free fatty acid to fatty acid methyl esters in the presence of acid catalyst. After the preesterification, the acid value of oil was dropping down to the suitable range, and then in the second step the triglyceride was converted to the fatty acid methyl esters by transesterification in the presence of base catalyst. Study on this process is divided into three steps: Firstly, the parameters of the production of biodiesel was obtained from reference papers as below: the smolar ratios of methanol to oil is in the range of 4: 1 ~ 12:1, quantity of acid catalyst is in the range of % ~ %, reaction temperature is in the range of 50℃ ~ 65℃ and reaction time ranges from 90min ~ 180min. 河南科技大學(xué)畢業(yè)論文 III Secondly, 13 experiments were designed by using single factor method to study the optimal parameters of this process roughly and the results shows tha t the optimal parameters for the production of biodiesel are as follows: 6:1 molar ratios of methanol to oil, % of acid catalyst, and reaction temperature of 60℃ . Finally, based on the preliminary study, another 13 experiments were proposed by using three factors and three levels BoxBehnken method and the result shows that the optimal conditions are as follows: :1 molar ratios of methanol to oil, % of acid catalyst, reaction temperature of 63 ℃ , and the reaction time was 60min. KEY WORDS: biodiesel, the most optimum molar ratio of methanol to oil, quantity of catalyst, reaction temperature, reaction time 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果， 也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并 提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果 由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價： 一、撰寫（設(shè)計）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的 合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論 文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 河南科技大學(xué)畢業(yè)論文 II