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随着全球石化能源短缺和环境优化的需要,生物柴油作为可再生的绿色能源,逐渐成为科研工作者关注和研究的热点。酶法合成生物柴油工艺具有条件温和、醇用量小、产物易回收、无污染物排放等优点,是制备生物柴油的重要方法。但生产成本高、酶寿命短、反应时间长、催化效率低等问题制约着酶法合成生物柴油的工业化发展。为降低生产成本,提高生产效率,找到适合生物柴油工业化生产的工艺,本文在脂肪酶的固定化以及催化废弃油脂制备生物柴油工艺方面进行了探索性研究。1.载体的制备及脂肪酶的固定。以D301R为基础载体,强化吸附浓度为10mg/mL壳聚糖,再与质量分数0.125%的戊二醛交联制得壳聚糖载体。加入占载体质量30%的去离子水润湿载体后,再与10%的酶粉混合,在4℃的异辛烷中固定5h,获得固定化酶活为4100U/g。用扫描电镜、红外光谱仪对载体及固定化酶进行表征发现:树脂附着一层壳聚糖膜后表面变光滑,固定脂肪酶后表面有明显突起。固定化酶耐高温、易储存、对有机溶剂抗逆性强,连续使用10次,橄榄油的水解率仍超过65%。2.固定化酶催化含酸油脂制备生物柴油。酯化反应最优条件为:加入占含酸油脂质量8%固定化酶、6%水和0.5mL/g正己烷,油醇摩尔比1:3(在0h,5h,10h等量加入),40℃反应15h含酸油脂酯化率高达80%。连续使用6次,固定化酶催化活性没有明显降低。3.对地沟油进行预处理。地沟油进行离心除杂、磷脂脱胶后,加入占地沟油质量5%的双氧水,在60℃氧化30min,再加入5%的混合吸附剂(活性炭和活性白土的比例为1:1)在70℃吸附20min。处理后的地沟油色泽和气味有明显改观,基本达到工业油脂的使用标准。4.固定化酶催化地沟油制备生物柴油。以酶催化地沟油的间歇反应条件为基础,设计循环式反应器进行生物柴油的制备,最优条件为:脂肪酶填充密度为0.2g/mL,反应液体积流量为0.6mL/min,40℃循环反应12h,生物柴油转化率为90%。反应器连续催化6批次地沟油进行酯化反应,生物柴油转化率仍高达80%。与间歇反应相比,循环式反应更适合生物柴油的工业化生产。