连续化制备生物柴油

   日期:2016-06-12     作者:石文英    

传统间歇操作制备生物柴油的工艺自动化程度 低、繁琐且劳动密集,连续化制备生物柴油可以降低生 产成本和时间,通过优化设备工艺参数得到高纯度的 生物柴油。连续化制备生物柴油的设备可以是旋转填 充床、连续搅拌釜式、连续固定床反应器或膜反应器、 超声波反应器、微波反应器及反应精馏器等。

旋转填充床可以产生巨大的离心力,从而提高微 观反应物的混合效率,被许多学者用于制备生物柴油。采用旋转填充床反应器制备生物柴油, 研究了不同醇油摩尔比、反应时间、搅拌速度、反应温 度及催化剂用量对生物柴油产率的影响。研究结果表 明,采用旋转填充床反应器,在反应时间0. 72mi n、搅 拌速度900r /m、醇油摩尔比6∶1、催化剂用量3% ( w )和反应温度60℃的最佳工艺条件下,最终转化率高达97. 3%。

研究了在连续搅拌釜式反应器( Con t i nuousS t i r r edTankRe a c t o r,简称 CSTR)中利用大豆油制备生物柴油,以KOH作为催化剂,转化率可以达到98. 5%。采用连续固定床反应器以脂肪酶催化废食用棕榈油的酯交换 反应过程,实验采用响应面法进行催化工艺优化,该固 定床反应器的设计与工艺优化加速了脂肪酶催化生物 柴油大规模生产的可能性。

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实验结果表明,在填充床高度10. 53cm、流速0. 57mL/mi n、采用Novo z yme 435为催化剂、叔丁醇为溶剂、原料油与溶剂体积比 1∶1、醇油摩尔比4∶1和反应温度40℃的最佳条件 下,转化率达到80. 3%。表2对比了几种连续制备生 物柴油的工艺。从表2可以得到,与其他几种方法相比,微波法连续制备生物柴油反应时间最短,只需0. 56 mi n,且产量最大。反应精馏法得到的生物柴油产率 最高,可以达到97%,但产量最小。与传统方法(搅拌釜反应器)相比,超声波反应器制备生物柴油技术反应时间短,反应温度低且脂肪酸甲酯产量大。
 

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