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(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,通過正交試驗和單因素實驗,系統(tǒng)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(chǎn)生物柴油的較佳工藝條件為攪拌強度為60r·min-1,醇油質(zhì)量比為0.22:1,催化劑質(zhì)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(huán)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(yè)目前已得到學術界和企業(yè)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(chǎn)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(diào)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(chǎn)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(fā)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(chǎn)率顯著下降或生產(chǎn)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(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,本文通過理論分析和實驗研究,對提高生物柴油產(chǎn)率的影響因素進行系統(tǒng)分析,探討反應機理,對工藝進行優(yōu)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(jù).
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