响应面法优化硫酸催化制备生物柴油的工艺研究

摘要: 以浓硫酸为催化剂，油酸为原料模型物，与甲醇酯化反应制备生物柴油。通过分析反应温度、反应时间、醇油物质的量比、催化剂用量对油酸转化率的影响，并利用响应面法优化了生物柴油的制备工艺。结果表明：随着反应温度的升高，油酸转化率不断增加，当反应温度达到70 ℃时，油酸转化率变化不大；油酸转化率随着浓H 2SO 4催化剂用量的增加而增加，当催化剂增加量是油酸质量的2%时，转化率接近最大；随着反应时间的增加，油酸转化率逐渐提高，当反应4 h后，油酸转化率趋于稳定；醇油物质的量比的不断增加促使油酸转化率不断升高，当醇油比为8 : 1时，反应趋于平缓。通过Design Expert 8.0分析软件，对试验数据进行了分析，得出油酸转化率( Y)与各单因素之间的响应面回归数学模型，确定了最佳工艺条件为：时间3.77 h、温度68.83 ℃、催化剂4.21%、醇油物质的量比9.26 : 1，预测转化率98.26%