/TiO2-ZrO2固体酸催化剂催化废弃动植物油脂制备生物柴油
2011-11-04方建华陈波水
化学与生物工程 2011年10期
方建华,陈波水,王 九,吴 江
(后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆 401311)
方建华,陈波水,王 九,吴 江
(后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆 401311)
制备了/TiO2-ZrO2固体酸催化剂,并以其催化废弃动植物油脂与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油。结果表明,催化剂/TiO2-ZrO2表现出了较高的催化活性,在反应压力343kPa下的最佳酯交换反应条件为:反应温度125℃、醇油摩尔比10∶1、催化剂用量5%、反应时间3h,该条件下废弃动植物油脂的酯化率超过92%,且催化剂重复和再生使用性能良好。
固体酸催化剂;生物柴油;酯交换;废弃动植物油脂
随着石油储量的日益减少,以及石油的广泛利用所造成的环境污染,迫使人们积极发展替代燃料及可再生资源[1]。生物柴油具有与传统石化柴油相近的性能,同时又具备石化柴油不可比拟的优点,其原料可再生、十六烷值高、硫含量和芳烃含量低、润滑性好、可生物降解、对环境友好,受到广泛关注[2]。
目前,制备生物柴油多以酸或碱为催化剂,在均相下通过酯交换方法合成得到。所用的酸或碱一般为浓硫酸或NaOH、KOH,存在原料苛刻、活性低或腐蚀性强、后处理复杂等问题,且易造成环境污染。因此,开发高效、绿色环保的新型固体催化剂,是目前生物柴油领域研究的热点[3]。以硫酸盐填料制备的/ZrO2固体酸催化剂[4]以及文利柏等[5]制备的/TiO2-ZrO2固体酸催化剂,对酯化反应的催化活性均较高,但酯化反应产生的水易导致/ZrO2催化剂失活。
生物柴油常在单一的釜式反应或固定床中制备,原料的处理范围有限[6]。……
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