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生物柴油(Biodiesel)是指利用野生油料植物、油料作物、动物油脂、工程微藻等水生植物油甚至于餐饮垃圾油等为反应原料,通过酯交换工艺制备的,具有再生能力的,可代替石化柴油的新型生物燃料。生物柴油是生物质能源的一种,它是在酯交换等技术下生物质转化得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯,素有“液体太阳能”的美誉。成为了当今社会中解决能源与环境危机日益严峻问题的一个很好的途径。以生物柴油替代化石柴油,一方面解决了目前化石能源日益枯竭的能源危机。另一方面,由于生物柴油,无毒害,可降解,对环境无污染,是目前解决环境问题的良好替代能源。本实验通过以脂肪酶催化葵花籽油制备生物柴油为研究目标。通过常规的酸碱法制备生物柴油为切入点,进而比较以酶法催化生物柴油合成的优缺点。并得到结论如下。(1)研究了酸碱法催化柴油转化的体系中各因素对生物柴油制备得率的影响,并分别比较了以KOH和浓硫酸为催化剂生成生物柴油的理化性质。其中以KOH为催化剂的最适反应条件为,在醇油比6:1;反应时间为60min;催化剂量为0.9%;反应温度为70℃时可获得最佳的实验效果,生物柴油的最高转化率为92.3%,平均可以稳定在85%。以浓硫酸为催化剂催化反应的体系中,最佳反应条件为催化剂量3%;醇油比:7:1;反应时间4小时;反应温度:70℃。此条件下浓硫酸催化生成生物柴油的转化率最高可达到75%,平均得率为70%左右。(2)确定了游离酶催化的最佳反应体系为:醇油比1:1;反应体系中水含量为反应体系的2%;反应温度为38℃,催化剂用量为0.2%,缓冲液浓度为pH=7.5时,反应转化率达到最大。生物柴油的最大转化率为84%。(3)通过对四种固定化载体进行比较,选择出最适载体为壳聚糖微球。并对其固定化条件进行了优化。(4)通过对固定化脂肪酶催化合成生物柴油的条件分析,得到固定化脂肪酶催化生物柴油生成的最适反应条件为醇油比:1.5:1、缓冲液pH=7、催化剂添加量为1.5%、反应温度为40℃。柴油的最高得率为86.1%。(5)通过脂肪酶的固定化修饰,加强了酶法催化剂的应用效果,且可以满足反复使用8次生物柴油转化率依旧接近80%。基本满足实验目标。(6)通过对超声波辅助制备生物柴油的研究,确定了超声波辅助对生物柴油转化的增益效果,确定了辅助后的最适条件为,反应时间15min,超声波强度为400W。反应最终最高转化率可达90%左右。(7)对最终制得的生物柴油进行了品质鉴定。鉴定与国标BD100相较基本达到标准。且冷凝点更是优于国家标准BD100。说明产品具有良好的低温适用性,在北方冬天的低温条件下,有了更好的应用优势。