發(fā)布時間：2018-08-28 15:30

【摘要】：隨著經(jīng)濟的發(fā)展,能源與環(huán)境成為日益關注的問題,人們致力于開發(fā)新能源以及現(xiàn)有礦物油資源有效利用。本文以餐廚廢棄油脂為原料,利用Ca Fe Al/LDO催化制備的生物柴油,具有原料成本低、催化劑效率高、產(chǎn)品潔凈度高的特點;與常規(guī)吸附劑比較,LDO應用于廢礦物油再生,能有效去除廢油中膠質、瀝青質及發(fā)色大分子基團,達到脫色再生目的。1、在制備生物柴油實驗中,針對餐廚廢棄油脂酸值高、水分大的特點,反應前將其除水降酸值預處理,使其更有效地與甲醇結合進行酯交換;針對固體堿催化劑活性組分易流失、使用壽命短的缺點,通過比較催化效率高的Ca Al/LDO以及結構穩(wěn)定性好的Ca Fe/LDO的催化特性,制備得到高效、穩(wěn)定的固體堿催化劑Ca Fe Al/LDO,并推測其催化機理;同時對本酯交換反應體系,建立Ca Fe Al/LDO催化生物柴油的動力學模型。具體結果如下:利用XRD、SEM及ICP等技術對Ca Al/LDO、Ca Fe/LDO及Ca Fe Al/LDO固體堿催化劑進行表征,結果說明Ca Fe Al/LDO實現(xiàn)將Ca、Fe、Al的氧化物有效結合,驗證了其高效穩(wěn)定特性;通過正交實驗以及最優(yōu)條件實驗得到Ca Fe Al/LDO催化制備生物柴油的最佳反應條件為:催化劑投加量6.0wt%,溫度60oC,醇油比12:1,攪拌速率270rpm,反應時間60min,產(chǎn)品產(chǎn)率達93%;Ca Fe Al/LDO重復利用8次,其轉化效率高于Ca Al/LDO催化劑;通過建立反應動力學模型ln(dy/dt)=lnk+αln[co(1-y)],Ca Fe Al/LDO酯交換反應符合1.2級動力學,反應活化能為E=26.79KJ·mol-1·K-1,頻率因子為2.6×104mol·L-1·min-1。2、在廢礦物油脫色實驗中,針對廢礦物油成分復雜、氧化物繁多、添加劑種類不定的特點,對其先沉降后酸洗再吸附脫色技術處理;針對廢礦物油脫色效果,對比常用吸附劑在直接使用和有機溶劑萃取條件下的脫色效果;針對廢礦物油脫色難的特性,提出利用新型吸附劑LDO進行脫色,探究其吸附類型并嘗試建立吸附動力學模型;針對廢礦物油自身物質變化,利用GC-MS分析脫色前后成分的變化,從微觀及宏觀說明廢油脫色再生的機理。具體結果如下:常用吸附劑直接使用或先溶劑萃取再吸附脫色效率較低,如:白土最大吸附脫色率38%,LDO吸附脫色率平均為90%;利用正交實驗對廢礦物油脫色條件探究,Ca Al/LDO脫色最優(yōu)條件為:反應溫度50oC、反應時間20min、投加量6%、煅燒溫度750oC,且最大影響因素為煅燒溫度;Mg Al/LDO脫色最優(yōu)條件為:反應溫度60oC、反應時間20min、投加量5%、煅燒溫度750oC,且最大影響因素為反應溫度;Ca Fe/LDO只有33%脫色率;Ca Fe Al/LDO脫色最優(yōu)條件為:反應溫度60oC、反應時間30min、吸附劑投加量5%、煅燒溫度為750oC,且最大影響因素為反應溫度。Ca Al/LDO、Mg Al/LDO以及Ca Fe Al/LDO等溫吸附曲線模擬及吸附動力學探究,LDO對廢油脫色符合Langmuir吸附模型,吸附動力學符合準一級動力學模型ln(C/C0)= kt;對比不同LDO脫色特點,Ca Al/LDO主要是催化和部分吸附脫色作用,Mg Al/LDO主要是吸附作用,而Ca Fe Al/LDO同時具有吸附和催化效果,達最佳脫色效率;對廢油脫色前后成分測試,結果表明脫色后油品成分無明顯變化,且各項指標達到再生油標準。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：上海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE667

【參考文獻】

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本文編號：2209831