生物柴油是以可再生动植物油脂为原料与低相对分子质量醇类进行酯交换反应生成的长链脂肪酯。生物柴油是指含油植物或动物油脂类生物柴油作为一种无毒、环保、可再生的发动机替代燃料,不仅可以单独使用,还可以与矿物柴油混合使用,因而具有广阔的应用前景。本论文运用实验研究和理论分析相结合的方法,阐述了大豆油和甲醇在NaOH催化剂作用下进行酯交换反应制取生物柴油的基本原理和操作方法。在自制实验装置上考察了影响酯交换反应转化率和反应产率的各种因素,利用正交实验提出了大豆油制取生物柴油的适宜反应条件,即催化剂用量为1.0m%,反应时间为60min,醇油摩尔比为6:1,在此条件下反应产率最高,可达95.48%。通过对粗甘油精制中溶剂选择、溶液pH值和蒸馏温度等因素的考察,提出了粗甘油精制的适宜条件:即以甲醇作溶剂,溶液的pH值为5,减压蒸馏温度控制在164～204℃,在此条件下甘油回收率为87.54%,甘油纯度可达97.05 %。通过对生物柴油及生物柴油与矿物柴油调合油基础物性的分析研究,结果表明,生物柴油较矿物柴油更环保、更安全,但其低温性、蒸发性和雾化性不太理想,将其与矿物柴油调合使用,可以取长补短,发挥各自的优势。生物柴油与矿物柴油调合后调合油的密度和酸值具有加和性,闪点、凝点和粘度等物性具有非线性调合的特点。气相色谱分析结果表明,生物柴油较矿物柴油的碳数分布更为集中、馏分更窄。将20%的生物柴油兑入矿物柴油所得调合油的碳数分布趋于均匀,接近成品柴油的碳数分布特点。因此生物柴油与矿物柴油按1:4的体积比例调合,不仅能改善生物柴油馏分窄的缺陷,也能改善柴油质量。运用实验与线性回归相结合的方法,对密度法、粘度法和甘油法计算植物油酯交换反应转化率进行了分析对比,建立了更为简便的酯交换反应转化率的计算方法,考察了方法的准确性。结果表明,粘度法计算酯交换反应转化率的误差在2%以内,只要油脂的组成确定,就可利用该方法快速、较准确地确定酯交换反应的转化率。密度法计算酯交换反应转化率的误差小于8%,仅适于对计算精确要求不高的场合。