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生物柴油是一种可再生的、对环境友好的新型生物质燃料，是石化柴油的理想替代品，近年来成为世界各国新能源领域高技术竞争的热点和焦点。生物柴油是指由动植物油脂与甲醇经过酯交换得到的脂肪酸甲酯，在含硫量、闪点、烃含量和生物降解能力等方面都优于石化柴油，并且在传统发动机中无需改造即可直接燃用，因此具有很强的应用前景。为了克服传统酸碱催化法生产生物柴油的工艺复杂、产物分离困难等诸多缺点，本文研究了超临界甲醇酯交换反应制取生物柴油的反应机理及影响规律，探讨了不同超临界条件下制得生物柴油的燃烧反应动力学。主要内容如下：本文设计搭建了超临界酯交换反应实验台，用菜籽油、大豆油和棕榈油三种不同原料，通过超临界酯交换反应制取了相应的生物柴油，并利用气相色谱仪对其成分组成进行分析比较。以菜籽油为例，研究了不同反应温度、时间、压力及醇油摩尔比等对脂肪酸甲酯转化率的影响规律，得到菜籽油在超临界甲醇中酯交换制取生物柴油的最佳反应条件为：温度300℃、压力11MPa、醇油摩尔比42：1，时间20min。发现温度为300℃时的酯交换反应速率比255℃时明显增快，仅需20min菜籽油即可反应完全转化为生物柴油。当反应压力由9MPa上升至11MPa时，甲酯的转化率有很大提高。当醇油摩尔比增大后，酯交换反应的甲酯转化率得到了明显提高。建立了酯交换反应速率模型，得到了不同反应条件下的酯交换反应速率。利用热天平研究了在超临界酯交换条件下制得生物柴油的燃烧反应机理及其影响规律，发现由菜籽油、大豆油和棕榈油制得生物柴油的着火温度由257.6℃依次降低到240.4℃和238.0℃。在制备生物柴油时得到的甲酯转化率越高，则着火温度和活化能越低。发现当超临界酯交换的反应温度由255℃升高到300℃时，在反应时间20min条件下制得生物柴油的甲酯转化率由13％升高到98％以上，使得着火温度由331.4℃降低到257.6℃，活化能由143.6 kJ／mol降低到84.2kJ／mol。超临界酯交换反应压力和醇油摩尔比等对生物柴油的着火温度和活化能等动力学参数也具有一定影响。最后，建立了生物柴油的燃烧反应动力学模型，研究了不同生物柴油的活化能变化规律。