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生物柴油作为一种绿色、安全、可再生燃料,被认为是石化柴油最好的替代品。本课题以硅酸钠(Na2SiO3化学固载N-[(2-羟基-3-三甲基铵)丙基]壳聚糖(HTCC)为催化活性物质,并以聚丙烯非织造布为支撑层,采用非溶剂相转化法制备新型复合膜HTCC/Na2SiO3/NWF,将其作为非均相碱催化剂填充于膜反应器连续催化制备生物柴油,建立连续酯交换反应体系的动力学模型。基于碱催化膜HTCC/Na2Si03/NWF和酸催化膜SPSF/PES/NWF,集成酸催化酯化反应和碱催化酯交换反应连续催化酸化油制备生物柴油。最后以硅酸镁吸附生物柴油中未反应的微量脂肪酸,具体研究结果如下:首先研究了以复合催化膜HTCC/Na2SiO3/NWF作为催化剂,在膜反应器以Flow-through模式催化大豆油和甲醇发生酯交换反应连续化制备生物柴油,发现在最佳工艺条件:醇/油摩尔比为9:1、反应温度为60℃、膜面积36.3cm2、膜孔体积为6.52cm3、停留时间3913s,大豆油转化率最大达到97%,连续40h催化制备生物柴油过程中,大豆油转化率始终保持94.0%以上。建立了复合膜HTCC/Na2SiO3/NWF连续酯交换催化制备生物柴油的反应动力学模型,动力学试验结果表明:当体积流速大于1.0ml min-1时,外扩散阻力可以忽略。复合膜HTCC/Na2SiO3/NWF催化大豆油和甲醇酯交换反应的活化能为 68.93kJ/mol,指前因子为 5.58×107min-1。Flow-through 模式 下HTCC/Na2SiO3/NWF复合膜催化酯交换反应控制步骤是反应动力学控制。基于酸催化膜SPSF/PES/NWF和碱催化膜HTCC/Na2Si03/NWF,以酸化油和甲醇为原料连续催化制备生物柴油,酸值从起初的1 00mg.KOH/g.oil降到0.96mg.KOH/g.oil,FFA转化率一直保持在98%以上,具有很好的催化稳定性和高效性;水含量/FFA含量分别在3%和1.5%时,转化率依旧能达到90%以上,说明催化膜HTCC/Na2Si03/NWF对水/FFA有较好的忍耐性;在集成反应中,FFA转化率为99.0%,甘油三酯转化率93.6%,甲酯产率为97.23%。针对酯化反应后会存在微量脂肪酸难以满足生物柴油标准现状,本课题选择吸附性能好的硅酸镁B吸附产物中微量脂肪酸。在最佳的反应条件下:油酸甲酯质量30g(3.74mg.KOH/g)、反应温度50℃、硅酸镁/FFA摩尔比1:1、反应时间1h。反应后吸附量达到176.23mg/g,重复吸附十次后吸附量能达到162.48mg.KOH/g,只下降了 7.8%,反应后的吸附剂采用煅烧的方法再生。