生物柴油技术.doc

《生物柴油技术.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、生物柴油技术摘要：伴随看能源危机和环境污染的口益严重，更多的新技术被重视。生物柴油做为一种可再生资源，已经被越来越多的国家提及并研究投入生产。木文简述了生物柴汕笛种制备方法,重点介绍了酯交换法，并对各类方法简单做了评价。关键词：生物柴汕;酯交换法1.前言随着化石燃料的枯竭以及环境污染的口益严重，全球范围内的能源危机使得寻求新的代替型能源已经是必然趋势。生物柴油作为一种可再生能源，因I•六烷值高、无毒、无硫、可再生以及可生物降解等突出优势成为倍受关注的研究热点课题。生物柴汕(Biodiesel),又称脂肪酸甲酯(FattyAcidEster)是以植物果实、种了、植物导管乳汁或

2、动物脂肪汕、废弃的食用油等作原料，与醇类(甲醇、乙醇)经交酯化反应(Transesterificationreaction)获得,是典型的“绿色能源”。它具有环保性好、安全性高、低温启动性好、可燃性和润滑性好等优越性［4］。目前世界上超过95%的生物柴油制备是以食用油为原料的，尽管现阶段存在生产成本过高等缺点，但是通过合理开发利用，可以有效缓解石化柴汕供应紧张的局面。因此生物柴汕具有巨大的发展潜力，将对保证石油安全、保证生态环境、促进农业和制造业的发展、提高农民的收入等产生十分重大的作用⑸。生物柴油的原料来源广泛［6］,如菜籽油、棉籽油、大豆油、花生油、玉米油、猪油、牛油、

3、藻类油脂、餐饮业废油脂等。生物柴汕的使用能减少温室气体二氧化碳的排放，可以这样来理解：燃烧生物柴汕所产生的二氧化碳与其原料生长过程屮吸收的二氧化碳基木平衡，所以不会增加大气屮二氧化碳的含量.而燃烧矿物燃料所释放的二氧化碳需要儿百刀年才能再转变为石化能，故使用生物柴油能大大减少石化燃料的消耗，相当于降低了二氧化碳的排放。2.生物柴油的特点生物柴汕与石化柴汕相比有以下优点：十六烷值较高，大于49(石化柴汕为45),抗爆性能优于石化柴汕;含氧量高于石化柴汕，可达□%,在燃烧过程屮所需的氧气量较石化柴汕少,燃烧、点火性能优于石化柴油;不含芳香族桂类成分而不具致癌性，并不含硫、铅、卤

4、素等有害物质；无须改动柴油机，可玄接添加使用；生物柴油的闪点较石化柴油高,有利于安全运输、储存；不含石蜡，低温流动性好，适用区域广泛［79。生物柴油是典型的“绿色能源”,生产生物柴汕的能耗仅为石汕柴汕的25%,可显著减少燃烧污染排放;生物柴汕无毒，生物降解率高达98%,降解速率是石汕柴汕的2倍；生产生物柴汕适用的植物可以改善十•壤，保护生态，减少水土流失；利用餐饮废油脂生产生物柴油，可以减少废油直接进人环境或重新进人食用油系统，有较大的环境价值和社会价值［10］03.生物柴油的制备方法近年來，实验室研究的生物柴油生产技术非常多，而且针对备种不同的原料进行的工艺试验很多。从反

5、应来讲，涉及物理法、化学催化、生物催化、超临界无催化剂的酯化/酯交换反应。3.1直接混合法直接混合法是将植物油与矿物柴油按一定的比例混合麻作为发动机燃料使用。国外研究人员曾用50%植物汕和50%的矿物柴汕混合作燃料，结果表明曲轴箱变稠，喷汕嘴积炭较厚。美国阿拉巴马州罕次准尔大学约翰逊环境与能源屮心用1：2的混合燃料(闪的豆汕和2/3的矿物柴油)，结果表明：坯的脱胶豆油和肝的矿物柴油混合可代替柴油，他们对该混合燃料进行了900h的耐力试验，发现曲轴箱污染物不多，也未发生变硬和凝胶现象。但是植物油的黏度比柴油高11-13倍，加热到100°C才能接近柴油的黏度。因此柴油机发动时需

6、燃用矿物柴汕，正常行驶时候再切换为植物汕，但这在运输时这是很难实现的。3.2微乳液法微乳液法是将动植物油与溶剂混合制成微乳状液。微乳液是由两种不相溶液体与其它两性分了混合形成胶体分散系统，透明热力学稳定，且备向同性，分散相粒径为1-150nmZ间微乳化法生产生物柴汕是利用乳化剂，使植物汕分散到猫度较低溶剂屮，例如「5元醇类，从而将植物汕稀释，降低猫度，以满足作为燃料使用要求，微乳液组分屮含有低沸点成分，因此能改善雾化特性。微乳液法可以在一定稈度上改善植物油的性能，但是易出现破乳现象,稳定性差。3.3酯交换法酯交换反应是动植物汕脂在催化剂存在或超临界条件下，与低链醇类发生醇解

7、反丿、'、/「生成脂肪酸单酯的反丿应过程。酯交换反应过程很多因素影响到生物柴汕的生产工艺和生物柴汕的质量，如原料脂肪酸的组成、脂肪酸的含量、催化剂的种类和用量、低链醉的类别和用量、原料中水含量、反应温度、反应时间、搅拌等。酯交换反应由于催化剂选择的不同主要有酸碱催化法、酶催化法、超临界法。3.4工程微藻生产“工稈微藻”生产柴汕，是从海藻中提炼生物燃料，为柴汕生产开辟了一条新的技术途径利用。“工稈微藻”生产柴油，其优越性在于:微藻生产能力高，用海水作为天然培养基可节约农业资源;比陆生植物单产油脂高出几十倍;生产的生物