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生物柴油是一种新型可再生能源,发展生物柴油产业是解决当前能源危机的有效途径之一。生产成本高是制约生物柴油产业发展的最大障碍。本文试图通过技术改进,最大化地降低生物柴油的生产成本。考察了功率超声对醇油酯交换反应的强化作用。功率超声强化酯交换反应是通过其诱导的空化现象增强醇油两相的相互作用实现的。正交实验表明功率超声强化碱催化酯交换反应速度各因素影响顺序为:醇油比>温度>占空比>超声功率,最佳反应条件为:醇油摩尔比6:1、反应温度45℃、占空比1.0、超声功率150W。还考察了催化剂种类及其用量对酯交换反应的影响。在最佳反应条件下,完全反应时间仅15min,产率高于98%,优于传统的机械搅拌。在此基础上,对能够产生与功率超声相似空化现象的水力空化技术进行了初步试验。结果表明,水力空化也能够强化酯交换反应,两种空化方法都是高效、节能的生物柴油制备技术。放大试验表明,水力空化设备简单、易于实现,克服了功率超声难以用于强化大规模生产过程的缺点,将空化技术推向实际工业生产。试验制备的生物柴油性能基本符合德国生物柴油标准并优于我国0号柴油标准。对于高酸值原料油,本文采用甲醇萃取分离原料油中的游离脂肪酸,并考察了萃取工艺的影响因素,优化萃取参数为:醇油质量比1.5:1、萃取温度45℃。在优化萃取条件下棕榈油经过五级萃取,酸值从52.4降低到3.2,萃取率高于94%。