超声波辅助离子液体组合物直接制备微藻生物柴油

• 作者: 吕鹏梅 庄新姝 李惠文 王忠铭 苗长林 袁振宏
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 超声波 生物柴油 催化 离子液体 微藻 耦合
• 年，卷（期）: 2017,（17）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 248-254
• 页数: 7页
• 分类号: TE667
• 字数: 6906字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.17.033

摘要

微藻生物柴油能够解决目前植物原料生物柴油面临的耕地不足、气候变化影响产量并引起农作物价格上涨等突出问题,但传统微藻生物柴油生产过程能源与化学品消耗大,将微藻油脂的提取-酯交换耦合成一个单元,具有较大应用潜力.该研究采用小球藻、甲醇为原料,离子液体组合物作为提取剂、催化剂,超声波辅助催化微藻直接提取-酯交换制备生物柴油.考察超声波频率、超声波功率、离子液体类型、离子液体用量、反应温度、反应时间、醇油摩尔比等因素对酯交换率的影响,并与传统水浴加热机械搅拌法比较,结果表明,超声波和离子液体对生物柴油的制备有协同促进作用,离子液体具有催化、提取与增溶的作用,能较好地消除醇油界面接触,超声波的引入强化了传质传热过程,与传统加热方式水浴加热机械搅拌法相比,可以缩短酯交换反应的时间,降低反应温度,减少离子液体、甲醇的用量.离子液体[BMIM][HCOO]为提取剂,微藻油脂提取率最高;酸性离子液体催化效果明显高于碱性离子液体,离子液体[SO3H-BMIM][HSO4]为催化剂,微藻油脂转化率最高.当超声波功率240W,频率28kHz,甲醇用量和藻粉质量比为61:,离子液体组合物和藻粉质量比为51:,离子液体[BMIM][HCOO]与[SO3H-BMIM][HSO4]体积比为12:1,反应温度为50℃,超声反应时间50min条件下,生物柴油的转化率可达69.6%.该方法将离子液体溶解提取性能、催化性能及超声波的空化效应相结合,将油脂的提取与油脂的转酯化合二为一,不需先从微藻粉中提取油脂,缩短了工艺,能够实现含油微藻到生物柴油的一步转化.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	庄新姝	中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室	29	504	11.0	22.0
2	吕鹏梅	中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室	42	1209	20.0	34.0
3	王忠铭	中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室	22	212	6.0	14.0
4	李惠文	中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室	9	207	4.0	9.0
5	苗长林	中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室	2	6	1.0	2.0