棉花是一种重要的可再生资源，棉籽是棉花的主要副产物，中国的棉籽产量与大豆、菜籽相当。棉籽仁含有35％～38％的植物蛋白，35％～45％的油脂，2％～9％的棉籽糖，是优质的植物蛋白、植物油脂及棉籽糖资源。但是棉籽中有毒物质棉酚的存在限制了棉籽油和棉籽蛋白的利用。对棉籽深加工，得到高质量的棉籽油、高纯度的棉籽糖及无毒粗蛋白将提高棉籽加工的经济效益。　　我国转基因棉花大量种植，由于转基因产品备受争议，棉籽油一般不用来食用，因此可以将棉籽油进行转酯化反应制得生物柴油，降低生物柴油的生产成本，减少食用油脂在生物柴油行业中的使用。　　本文以棉籽为原料，改进现有的棉籽浸出工艺，利用双液相溶剂喷淋浸出多层棉籽，浸出混合溶剂分层得上层石油醚相和下层甲醇相，分别处理石油醚相和甲醇相得到高质量棉籽油和高纯度棉籽糖;设计生物柴油反应装置，以棉籽为油基，NKC-9干氢离子交换树脂为催化剂，分别装入不同塔节中，并串联塔节，利用塔式串联反应器制备脂肪酸甲酯。　　1.以石油醚为非极性溶剂，甲醇为极性相溶剂，喷淋浸出三层棉仁粉。棉仁粉过60目筛，每层棉仁粉20g，厚度20cm，甲醇与石油醚以1∶1的体积比同时喷淋棉仁粉，且用量均为150mL，1.5h后取下第一层棉仁粉;40mL甲醇与40mL石油醚同时喷淋第二、三层棉仁粉，1h后取下第二层棉仁粉;20mL甲醇与20mL石油醚同时喷淋第三层棉仁粉，喷淋时间30min。浸出工艺中棉仁粉可以推广为三层以上即喷淋浸出多层棉仁粉。　　2.设计出概念上的工业连续化浸出棉籽设备及生产工艺，具体包括:履带上放置厚度20cm破壳、粉碎棉籽，第一层甲醇与石油醚喷头同时喷淋棉籽且速度均为24mL/h/cm2，履带通过第一层喷头时间1.5h，第二层喷头同时喷淋棉籽且速度均为10mL/h/cm2，履带通过第二层喷头时间1h，第三层喷头同时喷淋棉籽且速度均为10mL/h/cm2，履带通过第三层喷头时间30min。　　3.上述1浸出三层棉籽所得甲醇相中含有大量棉籽糖，甲醇相先经蒸馏回收部分甲醇，再加蒸馏水稀释至若干倍，利用截留分子量为6000的超滤膜除去其中大分子杂质;将棉籽糖超滤液浓缩若干倍，利用正丁醇继续除去超滤液中部分小分子杂质，对温度、时间、正丁醇用量等因素进行考察，结果表明，在温度35℃，正丁醇用量为浓缩超滤液体积1/3条件下萃取20min，棉籽糖收率97.23％，纯度90.21％;利用丙酮-乙醇-水体积比为2∶1∶1的混合溶剂对棉籽糖粗品重结晶，结果表明，在液固比14∶1条件下，重结晶25h，棉籽糖收率93.2％，纯度为94.0％。棉籽糖总的回收率为71.26％(相对于棉籽中总糖量)。　　4.设计并搭建塔式串联装置，在浸出塔内装填200g棉仁粉;以NKC-9干氢离子交换树脂为固体酸催化剂，并装入催化剂塔节中，采用3塔节，每塔节催化剂质量5g;在55℃条件下，控制甲醇流量为1.5mL/min，喷淋浸出塔中棉籽，浸出混合液经过催化剂塔节的同时不断进行酯交换反应;脂肪酸甲酯初始转化率为84.1％，并随着时间延长，浸出的棉籽油量逐渐减小，脂肪酸甲酯转化率逐渐增大，最终转化率为99.1％;检测脂肪酸甲酯转化率的同时检测棉籽出油率，最终棉籽出油率为98.1％，游离棉酚含量0.026％，达到FAO标准。