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2025-01-07 04:15本頁(yè)面
【正文】 司。 通過(guò)使用兩種類型的 醇 ， 即 甲醇 和乙醇，使用可以維持 超臨界反應(yīng)需要的 高的溫度和壓力 的 12 毫升批處理類型管反應(yīng)器 ， 進(jìn)行了非催化超臨界乙醇酯交換反應(yīng)。具有 能忍受極端條件 下 強(qiáng)度和耐久性能 的性質(zhì) 。此外，反應(yīng)時(shí)間限于 5– 30的 最小 范圍。經(jīng)過(guò)固定的反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)管被自動(dòng)轉(zhuǎn)到立即 沸騰 的 水中 水浴。此后，為了消除過(guò)度的甲醇反流過(guò)程 ， 使用微吸管收集了 生物柴油樣品。 溫度在超臨界 醇 生產(chǎn)生物柴油的酯交換反應(yīng)中 有 至關(guān)重要 的作用 。因此，在這項(xiàng)研究 ，反應(yīng)溫度從 270 到 420℃ 不盡相同 ，以便調(diào)查 不同溫度 對(duì)生物柴油生產(chǎn)的影響。圖 1 顯示了溫度對(duì)生物柴油產(chǎn)量的 SCM反應(yīng) 和 SCE反應(yīng) 的影響。不過(guò)， 360℃ 為 最佳 生產(chǎn) 溫度，超出 360 ℃ 產(chǎn)量大幅下降 ， 到 420℃ 時(shí)，產(chǎn)量為 51%。這種現(xiàn)象是 相似 報(bào)告文獻(xiàn)， 溫度 超過(guò)最佳值 生物柴油 發(fā)生 分解 ， 進(jìn)而使 生物柴油 的產(chǎn)量將減少 (Imahara et al., 2020。 Saka and Kusdiana, 2020。除此之外， 與甲醇 相比 ， 乙醇的最佳溫度較低是由于 兩者 溶解度參數(shù)中的差異。甲醇和乙醇 的溶解度 值 分別為 (MPa) 1/2和 (MPa) 1/2， 而 植物油大約 是 18 (MPa) 1/2。 Saka and Kusdiana, 2020)。因此， 與甲醇相比，具有較低 值的溶解度參數(shù)的乙醇，要形成油均相 ，需要更少的能源。 圖 SCM和 SCE 的反應(yīng) 中， 溫度 對(duì)生物柴油生產(chǎn)產(chǎn)量的影響 ， 醇油 摩爾比 40 和 反應(yīng)時(shí)間 為 20 分鐘。如圖 2 所示， SCM 和 SCE 反應(yīng)的最佳 反應(yīng)時(shí)間分別是 20 分鐘 和 23 分鐘， 在最佳反應(yīng)時(shí)間以前， 生物柴油產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng) 。 超臨界 醇 技術(shù)相比所需數(shù)小時(shí) 才能 達(dá)到相同數(shù)量的 傳統(tǒng) 催化反應(yīng) 所具有 明顯優(yōu)勢(shì)。 此外，據(jù)報(bào)道反應(yīng)性的酒精與甘油三酯 的 減少 會(huì)使 烷基鏈的酒精增加 (Warabi et al., 2020)。因此， 與 SCM反應(yīng) 相比， SCE 反應(yīng)需要較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間 實(shí)現(xiàn)最佳生物柴油 產(chǎn)量 。 比的影響 超臨界 醇 反應(yīng) 中 ， 加入 過(guò)量的甲醇 以 生產(chǎn)更多的生物柴油 (Han et al., 2020。在此研究中， 醇油 摩爾比例 從 15到 60對(duì)生物柴油生產(chǎn) 的影響 ，如圖 3 所示 。 然而，當(dāng)摩爾比例超過(guò)了 40 的最佳值 時(shí) ，生物柴油產(chǎn)量 將 會(huì)逐漸減少。此外， 由于產(chǎn)品混合物中 醇 的濃度過(guò)高使得 生物柴油的分離純化過(guò) 程變得 更加耗能 。 SCM與 SCE反映的比較 在此 研究中，超臨界 醇酯交換 技術(shù) 使用兩種類型的 醇 ： 甲醇和乙醇。發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)醇用于超臨界反應(yīng)生產(chǎn) 生物柴油的收益率是非常有前途 的 。Warabi et al., 2020)。例如， SCM和 SCE 的最佳產(chǎn)量分別 72% 和 65%。雖然在 SCM與 SCE的 最佳溫度分別 為 360℃ 和 330℃ ， SCM略高于 SCE，前面已提到 SCE 的產(chǎn)量比 SCM低 。因此，可以斷定的是 在 生物柴油生產(chǎn) 上 基于甲醇的超臨界反應(yīng) SCM，要好于 基于 乙 醇的超臨界反應(yīng) SCE。這項(xiàng)技術(shù)的 一個(gè) 很大的優(yōu)點(diǎn)是所需的酯交換反應(yīng) 時(shí)間 比傳統(tǒng)的催化反應(yīng)時(shí)間短。因此，超臨界反應(yīng)的總成本比 傳統(tǒng)的 催化反應(yīng) 總成本大大降低 。不過(guò)，這個(gè)最新 的技術(shù)可提供另一條 有 催化劑存在無(wú)酒精與蔬菜油酯交換反應(yīng) 的 生物柴油生產(chǎn)方法 。 參考文獻(xiàn) [1].Demirbas, A. 2020. Studies on cottonseed oil biodiesel prepared in noncatalytic SCF conditions. Biores. Technol. 99:1125–1130. [2].Diasakou, M., Louloudi, A., and Papayannakos, N. 1998. Kiics of the noncatalytic transesterification of soybean oil. Fuel 77:1297–1302. [3].Han, H., Cao, W., and Zhang, J. 2020. Preparation of biodi
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