生物柴油和13-丙二醇偶聯(lián)生產(chǎn)工藝的研究的開題報告

生物柴油和1，3-丙二醇偶聯(lián)生產(chǎn)工藝的研究的開題報告一、研究背景和意義隨著環(huán)保意識的不斷提高和能源危機的日益嚴(yán)重，尋找新的可再生能源已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的問題。生物能源被認(rèn)為是解決能源危機和環(huán)境問題的重要途徑之一。生物柴油是一種以植物油、動物油或廢油為原料，通過轉(zhuǎn)化反應(yīng)制得的替代燃油。而1，3-丙二醇(Propanediol)是一種具有良好環(huán)境友好性的有機化合物，可廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥和食品等領(lǐng)域。目前，生物柴油生產(chǎn)已成為一種較為成熟的技術(shù)。但是，由于傳統(tǒng)的生物柴油生產(chǎn)方法所需原料種類較為單一，生產(chǎn)成本較高，制約了其大規(guī)模應(yīng)用。而利用廢棄物和低成本原料生產(chǎn)生物柴油，可以有效地緩解這一問題。本研究將以廢棄食用油為主要原料，結(jié)合利用1，3-丙二醇的技術(shù)進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，探索新型生物柴油生產(chǎn)工藝的可行性，為生物能源的應(yīng)用提供新思路。二、研究內(nèi)容和方法1.實驗內(nèi)容本研究將主要對以廢棄食用油和1，3-丙二醇為原料的生物柴油偶聯(lián)生產(chǎn)工藝進(jìn)行探究，重點包括以下內(nèi)容：(1)優(yōu)化生物柴油制備的酯化反應(yīng)條件，包括酯化反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、催化劑種類和用量等因素的優(yōu)化。(2)研究1，3-丙二醇的性質(zhì)、適宜添加量，并考察其所起到的催化作用。(3)考察反應(yīng)后生物柴油的物理化學(xué)性質(zhì)，包括密度、動力粘度、凝點、氧化安定性等。(4)對所得生物柴油進(jìn)行GC-MS分析，確定主要酯類組分及其含量。2.研究方法(1)廢棄食用油的收集和精制處理。(2)通過單因素試驗和正交試驗，尋找最佳的酯化反應(yīng)條件。(3)設(shè)計不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1，3-丙二醇添加實驗組和未添加1，3-丙二醇的對照實驗組，進(jìn)行生物柴油產(chǎn)率和物理化學(xué)性質(zhì)的比較。(4)通過GC-MS分析反應(yīng)后的生物柴油，確定酯類組分及其含量。三、預(yù)期結(jié)果通過本研究，預(yù)期可以得出以下結(jié)果：(1)優(yōu)化的廢棄食用油酯化反應(yīng)條件，得到高產(chǎn)量的生物柴油。(2)確定1，3-丙二醇的適宜添加量和催化作用，提高生物柴油的產(chǎn)率和質(zhì)量。(3)確定生物柴油的物理化學(xué)性質(zhì)和成分組成，為后續(xù)應(yīng)用提供理論和實踐基礎(chǔ)。(4)探索一種新型的生物柴油生產(chǎn)技術(shù)，為生物燃料的開發(fā)與應(yīng)用提供新思路。四、研究實施計劃研究計劃周期：2021年9月至2022年6月1.第1-2個月：收集和精制廢棄食用油。2.第3-4個月：單因素試驗和正交試驗，確定最佳的酯化反應(yīng)條件。3.第5-6個月：確定添加1，3-丙二醇的適宜量和催化作用，并比較其生產(chǎn)效果。4.第7-8個月：測試反應(yīng)后生物柴油的物理化學(xué)性