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生物柴油作为一种无毒、可再生、可生物降解的清洁能源,受到越来越多的关注。本文以脂肪酶为催化剂,采用廉价的废油脂为原料进行酶促转酯化反应合成生物柴油,主要研究结果如下:
采用吸附剂解决游离酶催化转酯化反应过程中的失活问题,考察了有机溶剂、酶用量、反应温度、吸附剂用量、吸附时间等因素对Lipase OF催化废油脂合成生物柴油转化率的影响。结果表明:以石油醚为有机溶剂,酶用量为油重的7%,温度40℃,吸附剂用量为0.6g,吸附时间为20min,反应24h后,生物柴油的转化率可达到97.7%。对吸附剂促进反应的机理进行研究,发现它能很好的吸附反应物甲醇和产物甘油,从而减少对脂肪酶的失活作用,促进反应的进行。
以海藻酸酸包埋法对Lipase OF进行固定化,探讨海藻酸钠浓度,氯化钙浓度,固化时间,缓冲液pH值对固定化脂肪酶活力的影响。结果表明:当海藻酸钠浓度为2%,氯化钙浓度为0.05mol/L,固化时间为40min,磷酸缓冲液的pH值为7.5,所制得的固定化酶的酶活力为2410U/g。固定化酶具有很好的热稳定性和耐有机溶剂性。固定化脂肪酶催化废油脂合成生物柴油,重复使用五批次,其转化率不下降。
通过连续批式反应来制备生物柴油。Novozym435操作稳定性较好,重复10批次反应转化率都保持90%以上。收集反应液进行减压蒸馏制得1升精制生物柴油,产率为77%。产品理化性质经测定如下:密度(20℃)为870kg/m3,运动粘度(40℃)为5.02mm2/s,闪点为195℃,硫含量为0.008%,酸值为0.05 mgKOH/g,十六烷值为51。各项理化性质基本符合我国生物柴油国家标准。