文档介绍：北京工业大学
硕士学位论文
植物油皂脚提取中性油与制备生物柴油的实验研究
姓名:王宁
申请学位级别:硕士
专业:热能工程
指导教师:赵庆国
20090501
摘要生物质能是可再生能源的一种,属于绿色能源。在当今环境污染和能源形势日趋严峻的背景下,生物质能具有广阔的开发前景。植物油皂脚是在植物油精炼过程中形成的废料,其含有中性油和脂肪酸。皂脚不仅可以提取中性油,还可以制备生物柴油,因此具有很高的回收利用价值。本文主要研究花生油皂脚的回收技术。实验共分为三部分:采用盐析法提取皂脚中的中性油,使原料分离为中性油和皂相;采用碱催化酯交换反应将中性油制备成生物柴油;用酸解法将皂相中的脂肪酸提取出来,通过酸催化酯交换反应生成生物柴油。具体结论如下:用花生油皂脚做为原料,考察盐析法的实验条件如加热时间、加热温度、加入电解质量、加水量对中性油得率的影响。得出提取中性油的最佳工艺条件:加热温度℃,加热时间小时,加入电解质的百分比含量ァ用中性油做为原料进行碱催化酯交换反应,以为催化剂,综合考察了醇油摩尔比,反应时间,反应温度,催化剂用量这四个因素对得率的影响,并对各个环节的操作条件进行了探索。经过研究发现醇油摩尔比对得率的影响最大,最佳工艺条件为:时间,温度℃,催化剂用量ィ加湍Χ:用皂相做为原料,选定酸解法实验条件为:加热时间∈保尤任露℃,加入硫酸百分比ィ尤肓蛩崤ǘァV舅岬寐蚀蟛糠衷プ笥也动。然后以%浓硫酸为催化剂进行酸催化酯交换反应,综合考察了醇酸质量比,反应时间,反应温度,催化剂用量这四个因素对得率的影响,通过数据分析得出催化剂用量对得率影响最大,最佳工艺条件为:加热时间∈保尤任露℃,;中性油;生物柴油;碱催化酯交换反应:酸催化酯交换反应摘璎事韭事皇曼皇曼皇曼曼曼寰曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼
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第绪论背景及意义所裂:从图可知,皂脚是在精炼工序的碱炼脱酸步骤中形成的。该过程采用氢氧化钠溶液使毛油中的游离脂肪酸臀V舅崮蒲尾⑿纬煞试斫禾澹皂脚成分中具有回收价值的是中性油和脂肪酸。皂脚中的中性油可以被分离出来,目前市场上中性油的价格在元/吨左右,皂脚的价格为元/吨左右,分离出中性油后,除去成本每吨皂脚可以获得サ氖找妗F浯危斫胖还含有脂肪酸,这是制耿生物柴油必不可少的原料。脂肪酸包含在中性油和皂相植物油皂脚是植物油生产过程中的废弃物。在植物油生产过程中,原料通过压榨或者浸出法获得毛油,其中含有泥沙、饼粕粉末等不溶性固体杂质;醇、游离脂肪酸和色素等脂溶性杂质,以及烃类等挥发性杂质。大多数杂质对于油脂质量和贮存安全性不利,因此需要进一步的炼制,常规食用油精炼的工序如图脚皂脚脱臭馏出物中夹带着中性油和色素等杂质,就是皂脚【浚渥芰吭颊加筒康%。皂脚的组成随工艺、操作而异,大致为:皂舅崮含量为%.%,中性油视王为ィィ溆辔K鞍字剩妓衔锖蜕氐任镏剩渲凶苤舅岷高达%.%】。我国每年可排放植物油皂脚几百万吨,这些皂脚如果直接排放,不仅造成环境和水质污染,而且也是一种严重的资源浪费。为了彻底杜绝植物油皂脚的危害,提高其利用价值,寻找新的途径已经成为了当务之急【。油图卜参镉偷木豆ば蛲一
从皂脚中提取中性油的研究现状而影响分离。因此加入盐的比例会对中性油产率造成影响。宋玉卿,王俊引】对离⋯。上。该研究值得注意的是:在使用盐析法时,加入盐过量会使皂角成稀糊状,反里,两者均可以通过化学反应生成生物柴油,生物柴油目前的市场价在元/吨左右。因此可以看出,利用皂脚提取出中性油,再合成生物柴油有着很大的经济价值。同时,回收皂脚解决了其排放污染环境的问题吲。在皂脚中,中性油视腿分子以乳化的形式存在与皂相中】,因此从皂脚中提取中性油,必须消除或减退原乳化剂的保护能力。可以通过升高温度,加入电解质,机械搅拌等方法,然后根据中性油与肥皂的比重不同来进行沉淀分目前,从皂脚中提取中性油的方法主要有:直接离心法、盐析法、溶剂萃取法。苯永胄姆ㄊ歉萦椭朐斫诺拿芏炔煌诟咚倮胄某≈