生物柴油是环境友好的替代燃料,在使用中可部分或全部替代柴油,对调整能源结构,缓解能源危机,保护生态环境,调整农业结构,促进农业和制造业发展均产生相当重要的积极作用。 本文主要研究了负载型固体碱催化剂在酯交换反应中的性能,通过对催化剂活性组分和载体的筛选组合,制备出了具有较好催化油脂和甲醇酯交换反应性能的固体碱催化剂。提出催化剂的催化活性和表面的碱性中心的形成有很大的关系。新的碱性中心即新的晶相的形成,有利于提高催化剂的催化活性。 采用等体积浸渍法,分别制得了K_2CO_3/7-Al_2O_3和KF/v-Al_2O_3两种固体碱催化剂。同时对一种新型的水滑石载体进行了研究,采用干浸渍法制得了KF/HT固体碱催化剂。考察了催化剂制备条件、醇油摩尔比、反应时间、催化剂用量和反应温度对反应的影响。 实验结果表明K_2CO_3/γ-Al_2O_3催化剂的最佳负载量为22.63％,最优化工艺条件为：醇油摩尔比12:1,反应时间3 h,催化剂用量3％,反应温度65℃,甲酯产率为91.58％。KF/γ-Al_2O_3催化剂的最佳负载量为33.07％,最优化工艺条件为：醇油摩尔比12:1,反应时间4h,催化剂用量4％,反应温度65℃,甲酯产率90.93％。KF/HT催化剂的最佳负载量为44.44％,最优化工艺条件为:醇油摩尔比12:1,反应时间3 h,催化剂用量3％,反应温度65℃,甲酯产率84.45％。 同时在釜式反应的基础上,选用催化活性较高,重复利用性较好的K_2CO_3/γ-Al_2O_3催化剂,在固定床反应器中进行连续化中试反应实验。反应大约经过7 h后产物中甲酯含量趋于稳定。反应48 h后,产物中甲酯含量仍能保持在60％以上。对反应后的催化剂进行釜式反应实验,仍能得到82.42％的甲酯产率,说明催化剂仍具有较高催化活性,具有一定的工业应用前景。