本文提出了面向生物柴油制备的磺化聚醚砜复合膜催化膜研制及膜反应器动力学研究。以磺化聚醚砜(SPES)为活性成分，以聚酯非织造布(NWF)为支撑材料，采用溶液相转化法制备SPES/PES/NWF三元复合催化膜，探索了复合催化膜催化酯化制备生物柴油、连续催化酯化反应动力学以及复合膜催化酯化-固体碱碱催化酯交换反应集成工艺制备生物柴油。　　 采用磺化法改性聚醚砜制备SPES膜材料，通过溶剂蒸发相转化法制备SPES/PES共混催化膜。研究结果表明，磺化度为20.3％SPES/PES共混催化膜催化性能和重复使用性能最优。　　 以聚酯NWF为支撑材料，SPES/PES共混物为铸膜液，采用溶液相转化法制备SPES/PES/NWF复合催化膜，探索了聚酯NWF预处理、成膜条件（铸膜液浓度、凝固浴种类及组成和溶剂种类）等与复合催化膜微结构之间的关系，建立了孔径从0.13μm到2.65μm，孔隙率从32％到68％调控方法。场发射扫描电镜(FESEM)观察发现复合膜为均一的海绵状结构，断面无指状孔存在。其SPES/PES/NWF复合催化膜离子交换容量(IEC)值可达3.40 meq/g。　　 设计固定床膜反应器，采用复合催化膜和贯流（Flow-through）工艺连续催化制备生物柴油，考察了复合催化膜结构与催化性能之间的关系。研究发现，以油酸（酸值为200 KOH mg/g）和甲醇为原料，在停留时间为162s条件下，复合膜连续催化酯化脂肪酸转化率可达98.2％。此外，在连续500小时催化酯化反应中，复合膜制备生物柴油的转化率始终保持98.0％以上，性能稳定。　　 假设复合催化膜Flow-through工艺连续催化制备生物柴油反应过程动力学为平推流模型，考察了反应速率及转化率与复合膜物理参数（如膜厚度、膜面积和孔隙率等）和操作条件（如体积流速、反应温度等）之间的关系，探索了反应过程传质阻力的影响规律，建立SPES/PES/NWF复合膜连续催化酯化反应动力学模型。　　 以鸡油为原料，建立了SPES/PES/NWF复合膜催化酯化—固体碱催化酯交换集成工艺制备生物柴油。研究表明，在最佳工艺条件下，酯交换反应转化率为98.1％生物柴油样品的酸值、密度、粘度、闪点和凝点多项指标均满足我国GBT20828和欧洲EN14214生物柴油标准。