张德谨1,2*， 谢 永1， 李梦玉1， 徐开兵1， 吴晶玲1， 孙欢欢1， 童家横1

1. 宿州学院化学化工学院，安徽宿州 234000
2. 宿州学院精细化工产品开发研究所，安徽宿州 234000

收稿日期:2017-10-16修回日期:2018-01-04出版日期:2018-08-22发布日期:2018-08-15
通讯作者:张德谨

基金资助:宿州学院科研平台开放课题项目;宿州学院大学生科研项目

Preparation of biodiesel from corn oil assisted by microwave and reaction kinetics of esterification

Dejin ZHANG1,2*, Yong XIE1, Mengyu LI1, Kaibing XU1, Jingling WU1, Huanhuan SUN1, Jiaheng Tong1

1. School of Chemistry & Chemical Engineering, Suzhou University, Suzhou, Anhui 234000, China
2. Fine Chemical Product Development Research Institute, Suzhou University, Suzhou, Anhui 234000, China

Received:2017-10-16Revised:2018-01-04Online:2018-08-22Published:2018-08-15

摘要/Abstract

摘要： 以玉米油和甲醇为原料、浓硫酸作催化剂，微波辅助制备生物柴油，研究了反应时间、反应温度、催化剂体积及微波功率对玉米油酯化率的影响，在单因素实验基础上优化制备工艺，考察了酯化反应的动力学. 结果表明，微波辅助制备玉米油基生物柴油的最佳条件为反应温度72.0℃、时间17.5 min、催化剂用量为玉米油体积的8.5%和微波功率200 W，该条件下酯化率可达77.6%. 酯化反应级数为1.28，活化能Ea=1.79 J/mol，酯化反应的动力学方程为r=8.214e?1.792/RTC1.28 .

引用本文

张德谨 谢永 李梦玉 徐开兵 吴晶玲 孙欢欢 童家横. 微波辅助玉米油基生物柴油制备及酯化反应动力学[J]. 过程工程学报, 2018, 18(4): 845-850.
Dejin ZHANG Yong XIE Mengyu LI Kaibing XU Jingling WU Huanhuan SUN Jiaheng Tong. Preparation of biodiesel from corn oil assisted by microwave and reaction kinetics of esterification[J]. Chin. J. Process Eng., 2018, 18(4): 845-850.

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参考文献

[1]孙树祯. 玉米油基无甘油副产的生物柴油的制备及燃烧性能研究 [D]. 上海：华东理工大学, 2013. Sun S Z. Study on the Preparation and Combustion Performance of Biodiesel without Glycerol By-product Based corn Oil [D]. Shanghai: East China University of Science and Technology. [2]张晓玲, 金春英, 林金清. 对甲苯磺酸季铵盐离子液体催化酯交换反应制备生物柴油 [J]. 高校化学工程学报, 2013, (5): 865-871. Zhang X L, Jin C Y, Lin J Q. Transesterification of Glycerol Trioleate to Biodiesel Catalyzed by p-Toluenesulfonic Acid Quaternary Ammonium Ionic Liquids [J]. Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities, 2013, (5): 865-871. [3]左同梅, 李为民, 赵强, 等. 新型碱性离子液体催化酯交换合成生物柴油 [J]. 燃料化学学报, 2014, 42(2): 200-206. Zuo T M, Li W M, Zhao Q, et al. Synthesis of Biodiesel through Catalyzed by a Novel Transesterification Alkaline Ionic Liquid [J]. Journal of Fuel Chemistry and Technology, 2014, 42(2): 200-206. [4]赖君玲, 王婧, 罗根祥, 等. 磷钼杂多酸催化油酸与醇酯化反应合成脂肪酸酯的研究 [J]. 石油炼制与化工, 2012, 43(12): 14-18. Lai J L, Wang J L, Luo G X, et al. Synthesis of Fatty Acid Esters by Esterification of Oleic Acid and Methanol over Phosphomolybednum Heteropoly Acid [J]. Petroleum Processing and Petrochemicals, 2012, 43(12): 14-18. [5] Omarr W N N W, Nor A S A. Optimization of heterogeneous biodiesel production from waste cooking palm oil via response surface methodology [J]. Biomass & Bioenergy, 2011, 35(3): 1329-1338. [6] 倪邦庆, 黄江磊, 范明明, 等. 活性炭负载酸性离子液体催化制备生物柴油 [J]. 化工新型材料, 2014, (7): 58-61. Ni B Q, Huang J L, Fan M M, et al. Preparation of biodiesel with the active carbon supported acidic ionic liquid catalysts [J]. New Chemical Materials, 2014, (7): 58-61. [7]李奕怀. 植物油制备生物柴油的研究 [D]. 镇江: 江苏大学, 2011. Li Y H. Study on preparation of biodiesel by vegetable oil [D]. Zhenjiang: Jiangsu University, 2011. [8] Awad S, Paraschiv M, Varuvell E G, et al. Optimization of biodiesel production from animal fat residue in wastewater using response surface methodology [J]. Bioresource Technology, 2013, 129(2): 315-320. [9] 王常文, 崔方方, 宋宇. 生物柴油的研究现状及发展前景 [J]. 中国油脂, 2014, (5): 44-48. Wang C W, Cui F F, Song Y. Research situation and development prospect of biodiesel [J]. China Oils and Fats, 2014, (5): 44-48. [10]罗文, 袁振宏, 廖翠萍. 生物柴油标准及质量评价 [J]. 可再生能源, 2006, (4): 33-37. Luo W, Yuan Z H, Liao C P. Biodiesel standard and quality assessment [J]. Renewable Energy, 2006, (4): 33-37. [11] Anuar M R, Abdullah A Z. Challenges in biodiesel industry with regards to feedstock, environmental, social and sustainability issues: a critical review [J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2016, 58: 208-223. [12] Corach J, Sorichetti P A, Romano S D. Permittivity of biodiesel-rich blends with fossil diesel fuel: Application to biodiesel content estimation [J]. Fuel, 2016, 177: 268-273. [13] Jamil F, Al-muhtaseb A H, Al-hail, et al. Optimization of oil extraction from waste “Date pits” for biodiesel production [J]. Energy Conversion & Management, 2016, 117: 264-272. [14] 任东明. “十三五”可再生能源发展展望 [J]. 科技导报, 2016, 34(1):133-138. Ren D M. Outlook for renewable energy development of 13th Five Year Plan [J]. Science & Technology Review, 2016, 34(1):133-138. [15]丁灵. 生物柴油的制备研究 [D]. 青岛: 中国石油大学(华东), 2007. Ding L. The Preparation of Biodiesel [D]. Qingdao: China University of Petroleum, 2007. [16]马聪. 基于非均相催化玉米油基生物柴油的制备工艺研究 [D]. 上海: 华东理工大学, 2011. Ma C. Research on Preparation of Corn Oil-based Biodiesel Based on Heterogeneous Catalysis [D]. Shanghai: East China University of Science and Technology. [17] 张跃飞, 常瑶, 李肖轩,等. K2CO3/γ-Al2O3催化玉米油制备生物柴油成分的定性分析 [J]. 化工新型材料, 2014, (11): 120-122. Zhang Y F, Chang Y, Li X X, et al. Synthesis of biodiesel from corn oil by transesterification on K2CO3/γ-Al2O3 catalyst [J]. New Chemical Materials,2014, (11): 120-122. [18]郭艳, 陈福明. 碱催化法生产生物柴油产品精制过程的优化 [J]. 生物质化学工程, 2011, 45(4): 11-16. Guo Y, Chen F M. Refinery Operation Optimization for Purification of Biodiesel Product by Alkaline-catalyzed Process [J]. Biomass Chemical Engineering, 2011, 45(4): 11-16. [19] 胡震. 玉米油制备生物柴油的研究 [J]. 辽宁化工, 2010, 39(3): 240-241. Hu Z. Study on Preparation of Bio-diesel from Maize Oil [J]. Liaoning Chemical Industry, 2010, 39(3): 240-241. [20] 常瑶. 固体碱催化玉米油制备生物柴油的研究 [D]. 长沙: 长沙理工大学, 2013. Chang Y. Preparation of Biodiesel from Corn Oil under Catalysis of Solid Base Catalysts [D]. Changsha: Changsha University of Science & Technology, 2013. [21]刘承先. 微波辅助酸性离子液体催化大豆油制备生物柴油 [J]. 中国油脂, 2015, 40(7): 60-63. Liu C X. Microwave-assisted acidic ionic liquid catalyzed preparation of biodiesel from soybean oil [J]. China Oils and Fats, 2015, 40(7): 60-63. [22] Leonelli C, Mason T J. Microwave and ultrasonic processing: Now a realistic option for industry [J]. Chem. Eng. Process., 2010, 49(9): 885-900. [23] Tanongkankit Y, Sablani S S, Chiewchan N, et al. Microwave-assisted extraction of sulforaphane from white cabbages: Effects of extraction condition, solvent and sample pretreatment [J]. J. Food Eng., 2013, 117(1) : 151-157. [24] 李法社, 李明, 包桂蓉, 等. 油酸异丁酯的离子液体催化酯化制备与动力学及其低温流动性能 [J]. 过程工程学报, 2013, 13(6): 1041-1046. Li F S, Li M, Bao G R, et al. Catalytic Esterfication Preparation and Kinetics of Oleic Acid Isobutyl Ester and Its Cold Flow Properties [J]. The Chinese Journal of Process Engineering, 2013, 13(6): 1041-1046. [25] 李一哲, 王华, 包桂蓉, 等. 菜籽油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应工艺条件研究 [J]. 中国油脂, 2014, (8): 57-60. Li Y Z, Wang H, Bao G R, et al. Esterification condition of rapeseed oil fatty acid in supercritical methanol [J]. China Oils and Fats, 2014, (8): 57-60.

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[6]	夏紫薇 郑刘根 周春财 魏祥平 董祥林. 安徽临涣矿区烟煤与生活污泥共燃的燃烧特性与动力学特征[J]. 过程工程学报, 2021, 21(1): 108-115.
[7]	刘亚迪 Niklas Hedin 赵国英 贾利娜 聂毅. 低场MRI原位研究离子液体合成及相态变化[J]. 过程工程学报, 2020, 20(7): 807-821.
[8]	吴浩 邹冲 何江永 王凯 刘占伟 师帅. 低阶煤热解条件对高炉喷吹半焦燃烧性能及动力学特性的影响[J]. 过程工程学报, 2020, 20(4): 449-457.
[9]	李希铭 牛胜利 曲同鑫 韩奎华 路春美 王永征. 基于颗粒动力学理论的搅拌器中固液流动的数值模拟[J]. 过程工程学报, 2020, 20(3): 265-275.
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[11]	龚傲 吴选高 喻小强 王定纯 徐志峰 田磊. 选择性还原氨浸从高硅低品位铜钴矿中提取铜、钴 的工艺及其浸出动力学[J]. 过程工程学报, 2020, 20(10): 1156-1165.
[12]	龙超 陈瑞 翟持 陈飞 杨春曦. 微芯片中磁性液滴的生成与操控综述[J]. 过程工程学报, 2020, 20(10): 1134-1146.
[13]	张逸水 王霜 李法社. 地沟油生物柴油在旋流喷嘴中的雾化实验及模拟[J]. 过程工程学报, 2019, 19(5): 940-948.
[14]	范一鸣 王景甫. 气淬高温熔渣颗粒运动和换热特性的数值分析[J]. 过程工程学报, 2019, 19(4): 685-692.
[15]	刘佳霖 任瑛 陈卫 杨晖 何秀娟 李应成. 油水界面上阴/阳离子型复配表面活性剂体系的分子动力学模拟[J]. 过程工程学报, 2019, 19(3): 533-543.

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