利用餐廚廢油制取生物柴油的影響因素研究
摘要：為了有效提高餐廚廢油制取生物柴油(脂肪酸甲酯)的產率,降低生產成本,通過正交試驗和單因素實驗,系統分析醇油比、催化劑濃度、反應時間、反應溫度等主要因素對利用餐廚廢油制取生物柴油的影響.結果表明,醇油比、催化劑濃度、反應時間、反應溫度等因素對餐廚廢油制取生物柴油均具有顯著影響,各因素影響顯著性大小順序為攪拌速度>催化劑投加量>反應時間>醇油比>溫度;利用餐廚廢油生產生物柴油的較佳工藝條件為攪拌強度為60r·min-1,醇油質量比為0.22:1,催化劑質量濃度1.0%,反應時間3h,反應溫度60℃.
關鍵詞：餐廚廢油，生物柴油，脂肪酸甲酯，醇油比，溫度，催化劑濃度
礦物能源的日益枯竭和環境污染的不斷加劇,促使人們將目光轉向清潔的非礦物替代能源.利用動植物油脂制造生物柴油業目前已得到學術界和企業界的普遍關注.但是,近年來的糧食危機使得動植物油原料價格不斷上升,為了解決生物柴油原料短缺的瓶頸問題,人們開始研究利用廢油生產生物柴油.生物柴油的主要成分是脂肪酸甲脂,與礦物柴油相比,在柴油機不做任何調整的情況下,燃燒生物柴油能大幅度降低柴油機的微粒和碳煙排放,同時也可以降低HC和CO排放.近年來,餐廚廢油脂成為生產生物柴油的重要原料.但由于利用餐廚廢油制取生物柴油的酯交換反應是可逆反應,而且容易發生皂化反應等副反應,如果在反應過程中反應溫度、催化劑種類、催化劑用量、醇油比和反應時間等條件控制不好,均會致使生物柴油產率顯著下降或生產成本明顯增高.為了進一步提高餐廚廢油制取生物柴油的產率,降低生產成本,本文通過理論分析和實驗研究,對提高生物柴油產率的影響因素進行系統分析,探討反應機理,對工藝進行優化,以期為餐廚廢油合理綜合利用技術的推廣應用提供理論依據.
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