【正文】 酶法催化合成生物柴油不僅可以用精煉植物油，而且可以用餐飲廢油作為原料，適應(yīng)性優(yōu)于堿法。圖 1． 6 所示的就是甲醇用量與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。在非水相體系中，酶的活力高、甘油三酯的轉(zhuǎn)化效率高。生物酶催化法距離產(chǎn)業(yè)化還有很大的距離，主要是因?yàn)槊竷r(jià)格昂貴、酶催化功能專(zhuān)一，對(duì)于組成復(fù)雜的天然油脂底物來(lái)說(shuō)，酶的適應(yīng)性需要特別注意。 真菌類(lèi)脂肪酶主要用于催化合成生物柴油，主要是因?yàn)檫@些酶生產(chǎn)較為方便，和動(dòng)物脂肪酶相比具有更高的活性 。真菌類(lèi)脂肪酶主要有酵母 (如： Candida rugosa 和Candida cylin2dracea)脂肪酶，根酶 (如： Rhizopus oryzae 和 Rhizopusjaponicus)脂肪酶和 曲霉 (如： Aspergillus niger)脂肪酶，在催化合成生物柴油反應(yīng)過(guò)程中，不同的脂肪酶活性和特異性不完全相同。 生物催化法 生物催化法所用的催化劑主要是指脂肪酶，主要包括細(xì)胞內(nèi)脂肪酶和細(xì)胞外脂肪酶。 固體酸催化劑也可用于生物柴油生產(chǎn)，固體酸有多種，包括粘土、硅酸鋁、金屬氯化物、硫酸鹽、五 氧化二磷、人造沸石及一些將液體強(qiáng)酸固載化而形成的固體超強(qiáng)酸等。 固體堿具有反應(yīng)活性較高、選擇性好、易于與產(chǎn)物分離、可循環(huán)使用、對(duì)設(shè)備腐蝕性小等優(yōu)點(diǎn)。而且反應(yīng)后的物料色澤較深，且伴有異味，需要進(jìn)行精餾和脫臭處理，從而造成酸催化法前、后處理繁瑣成本較高。 用硫酸、鹽酸等強(qiáng)酸做為催化劑的酸催化法制備生物柴油，可以使游離脂肪酸與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)，并且酯化反應(yīng)的反應(yīng)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于酯交換反應(yīng)的反應(yīng)速率，而且可以從根本上杜絕皂化反應(yīng)的發(fā)生。 但是，幾乎所有的油脂通常都含有大量的水份和較高的游離脂肪酸含量，因此，工業(yè)上在反應(yīng)前均需要對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理從而降低原料的酸值和水份。堿催化法可以在較低的溫度H2CH CC O O R1C O O R2H2C C O O R33 R O HR1C O O RR2C O O RR3C O O RH2CH CO HO HH2C O HR1C O O MR2C O O MR3C O O MR1C O O HR2C O O HR3C O O HR O HR1C O O MR2C O O MR3C O O M3 H2O( 甘 油 三 酯 ) （ 低 碳 醇 ）副 反 應(yīng) ⅠM O H ( 堿 )( 脂 肪 酸 甲 酯 ) ( 甘 油 )副 反 應(yīng) Ⅱ H 2 O副 反 應(yīng) ⅢH2CH CO HO HH2C O H催 化 劑主 反 應(yīng) 20 下 (70℃以下 )獲得較高的產(chǎn)率，但是它 對(duì)原料中游離脂肪酸和水的含量卻有較高的要求。其反應(yīng)方程式如圖 所示： 圖 13 主、副反應(yīng)方程式 Figure 13 The main reaction equation 根據(jù)反應(yīng)所用的催化劑以及反應(yīng)條件的不同，酯交換法目前分為：均相催化法、非均相催化法、生物催化法以及超臨界法 [13]。而高溫?zé)崃呀夥ǖ闹饕a(chǎn)品是生物汽油，生物柴油僅僅是其副產(chǎn)品，同時(shí)該過(guò)程條件苛刻，反應(yīng)溫度過(guò)高，不易控制。 生物柴油的生產(chǎn)方法 100 多年前，人們就嘗試使用植物油代替石化柴油應(yīng)用與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，但是發(fā)現(xiàn)了植物油粘度高、揮發(fā)性低、易聚合等一系列問(wèn)題。表 1． 8 所示的是生物柴油與石化柴油的性質(zhì)差異。 生物柴油的組成 生物柴油的主要成分是各種脂肪酸甲酯，表 所示的是以各種植物油為原料制各的生 物柴油的脂肪酸組成 [9]。 (α 硬脂酸 β 亞油酸 α 39。 167。生物柴油作為可再生能源，與石油儲(chǔ)量不同，生物柴油所產(chǎn)生的二氧化碳，供植物吸收成長(zhǎng)，并無(wú) C02 的凈值增加，從而形成密閉型的碳循環(huán)，保證供應(yīng)量不會(huì)枯 竭。由于生物柴油閃點(diǎn)比石化柴油高，因此，便于儲(chǔ)C H 2 C O O R 1C H C O O R 2C H 2 C O O R 3C H 3 O HC H 3 C O O R 1C H 3 C O O R 2C H 3 C O O R 3C H 2 O HC H O HC H 2 O H催 化 劑 15 藏和運(yùn)輸 。無(wú)添加劑冷濾點(diǎn)可達(dá) — 20℃ [4]。由于生物柴油來(lái)自可再生的生物質(zhì)資源，因此生物柴油中不含石化柴油中常有的硫成分。 14 第一章 綜 述 167。 本研究以 “油樹(shù)”籽 油和甲醇催化合成生物柴油，是因?yàn)?“油樹(shù)” 產(chǎn)于河南各山區(qū)，生于山坡和山谷雜木林中， 不占用耕地，并且 遼寧、河北、山東、山西、陜西、湖 北 、湖南、福建、廣西、貴州、四川、云南等地均有分布，分布廣泛。 13 前 言 生物柴油是由動(dòng)、植物油脂或長(zhǎng)鏈脂肪酸與甲醇或乙醇等低碳醇在催化劑的作用下轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)生成的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯，生物柴油以其無(wú)毒、可生物降解 、 尾氣中幾乎不含 SOx 等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今最重要的清潔燃料之一 [1]。 167。 167。 167。 167。 最佳反應(yīng)時(shí)間的確定 ..................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 單因素法求出反應(yīng)最優(yōu)范圍 [20] .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 固體堿催化劑的制備 .................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 原料皂化值的測(cè)定方法 .................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 原料和產(chǎn)品的分析方法 ................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 實(shí)驗(yàn)儀器 ........................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 實(shí)驗(yàn)原料 ........................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ........................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容 ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 國(guó)內(nèi)的油料作物資源以及分布 .................................................................... 24 167。 生物催化法 ...................................................................................................... 21 167。 生物柴油與石化柴油的的比較 [10]............................................................... 17 167。 生物柴油的概述 ..................................... 14 167。 reaction temperature, 65℃ . The last, based on the above results, 13 experiments were obtained by BOXBehnken design and results showed that the the optimal conditions of biodiesel production are: molar ratios of methanol to oil, :1。 第二、 假定反應(yīng)時(shí)間為 180min ， 通過(guò)單因素法設(shè)計(jì)出 13 組實(shí)驗(yàn)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 9 :1，催化劑的用量為 6wt%，反應(yīng)溫度 65℃。生物柴油具有粘度低、閃點(diǎn)高、十六烷值高、無(wú)毒和可生物降解等優(yōu)點(diǎn)，而且可以減輕大氣的溫室氣體濃度。 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 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(guó)家有關(guān)部門(mén)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。 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(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 畢業(yè)論文 油料樹(shù)籽油制備生物柴油的工藝研究 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)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。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)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(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)（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)?？梢圆捎糜坝?、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?jī)?nèi)容。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期：