随着全球性日益严重的能源短缺与环境恶化,开发可替代石油的燃料,保护人类赖以生存的自然环境成了目前人类面临的严峻问题。由植物油等可再生油脂加工制取而成的生物柴油,是一种优质的普通柴油代用品,属环境友好型绿色燃料,具有深远的经济效益与社会效益。将植物油转化成为代用燃料,代替石化柴油,能够减少大气中产生温室效应气体的浓度,有利于生态环境的改善。本课题以大豆油为研究对象,通过酯交换,获得柴油的替代燃料,并对处理过程、转化机理以及反应动力学进行了研究,建立了转化过程的反应动力学模型。用响应面法对大豆油酯交换制备生物柴油的工艺参数进行了优化。利用Design Expert软件对生物柴油中脂肪酸甲酯含量的二次多项数学模型解逆矩阵分析。结果表明,生物柴油制备的最适宜条件为:反应时间68 min,醇油摩尔比6.2:1,催化剂用量1.1%(相对于油脂质量),反应温度65℃。放大试验所得生物柴油的各项性能指标基本达到国外同类产品的标准,并与我国0#柴油(GB252-1994)的主要性能指标相接近。最后以自制的固体碱为催化剂催化酯交换反应,固体碱催化剂作为植物油与醇的酯交换反应催化剂,生产工艺简单,产品生物柴油及副产物甘油呈中性,不需要中和洗涤等过程,从而不会产生大量的工业废水造成环境污染,产品后处理方便,但酯交换反应转化率还有待提高。