利用餐厨废油制取生物柴油的影响因素研究
摘要：为了有效提高餐厨废油制取生物柴油(脂肪酸甲酯)的产率,降低生产成本,通过正交试验和单因素实验,系统分析醇油比、催化剂浓度、反应时间、反应温度等主要因素对利用餐厨废油制取生物柴油的影响.结果表明,醇油比、催化剂浓度、反应时间、反应温度等因素对餐厨废油制取生物柴油均具有显著影响,各因素影响显著性大小顺序为搅拌速度>催化剂投加量>反应时间>醇油比>温度;利用餐厨废油生产生物柴油的较佳工艺条件为搅拌强度为60r·min-1,醇油质量比为0.22:1,催化剂质量浓度1.0%,反应时间3h,反应温度60℃.
关键词：餐厨废油，生物柴油，脂肪酸甲酯，醇油比，温度，催化剂浓度
矿物能源的日益枯竭和环境污染的不断加剧,促使人们将目光转向清洁的非矿物替代能源.利用动植物油脂制造生物柴油业目前已得到学术界和企业界的普遍关注.但是,近年来的粮食危机使得动植物油原料价格不断上升,为了解决生物柴油原料短缺的瓶颈问题,人们开始研究利用废油生产生物柴油.生物柴油的主要成分是脂肪酸甲脂,与矿物柴油相比,在柴油机不做任何调整的情况下,燃烧生物柴油能大幅度降低柴油机的微粒和碳烟排放,同时也可以降低HC和CO排放.近年来,餐厨废油脂成为生产生物柴油的重要原料.但由于利用餐厨废油制取生物柴油的酯交换反应是可逆反应,而且容易发生皂化反应等副反应,如果在反应过程中反应温度、催化剂种类、催化剂用量、醇油比和反应时间等条件控制不好,均会致使生物柴油产率显著下降或生产成本明显增高.为了进一步提高餐厨废油制取生物柴油的产率,降低生产成本,本文通过理论分析和实验研究,对提高生物柴油产率的影响因素进行系统分析,探讨反应机理,对工艺进行优化,以期为餐厨废油合理综合利用技术的推广应用提供理论依据.
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