生物柴油的制备及其副产甘油的生物利用的开题报告

生物柴油的制备及其副产甘油的生物利用的开题报告1.研究背景随着全球能源危机的迅速恶化，石油资源的日益枯竭，各个国家都在尝试寻找新的能源替代品。生物柴油是一种新型可再生清洁能源，由于其能够减少CO2排放，降低温室气体排放量，并且对环境污染小，因此对于解决能源危机和环境问题有着重要的作用。生物柴油是从生物质资源中提取或制造的一种燃料，其主要成分是甲酯和乙酯。甲酯主要是从油脂、动物油和植物油中制造，乙酯主要是由纤维素在酸催化条件下转化而来。生物柴油的优点在于，其来源可持续，不会像化石燃料那样会耗尽。同时，由于其来源于植物油或动物油，其生产具有地区性，也就是说，可以在当地就近生产，减少运输成本和环境污染。在生物柴油的制备过程中，副产品甘油的生物利用也成为研究的热点之一。甘油是生物柴油制备过程中的副产品，根据统计数据，在生产1吨生物柴油的过程中，会产生大约0.2吨的甘油。甘油的主要用途是作为食品甜味剂和药品原料，随着生物柴油工业的不断发展，如何更好地利用甘油已成为研究的热点。2.研究目的本研究旨在探究以下两个方面：1.生物柴油的制备：采用催化剂法，比较不同反应条件对生物柴油的影响，包括催化剂种类、反应温度、反应时间、废水处理等因素，选取最佳反应条件。2.甘油的生物利用：通过发酵、氧化等方法对甘油进行生物利用，提取其他高价值化合物，探索一种有效的甘油综合利用策略。3.研究内容3.1生物柴油的制备3.1.1实验材料与仪器实验材料：油脂、甲醇、催化剂、乙酸、磷酸二丁酯、硫酸、乙二醇、氢氧化钠、等。实验仪器：反应釜、运转蒸馏器、pH计、气相色谱仪、等。3.1.2实验步骤1、在反应釜中加入适量的油脂和催化剂，按照一定的比例加入甲醇。2、用蒸馏水预先加入反应釜，使反应釜中的温度维持在一定的范围内。3、在反应过程中，要注意温度、压力等因素，不断进行调整和监测。4、完成反应后，将反应釜中的废水和生物柴油分离。5、进行废水的处理，包括处理和过滤等步骤。6、生物柴油的提取和分离。3.2甘油的生物利用3.2.1实验材料与仪器实验材料：甘油、菌种、乙酸、过氧化氢、等。实验仪器：超声波装置、恒温培养箱、电动混合器、等。3.2.2实验步骤1、将甘油加入超声波装置中，先进行超声波处理，将甘油充分分散。2、加入适当的营养物质和菌种，将其转移到恒温培养箱中进行发酵。3、控制适当的温度和时间，并不断监测发酵过程中的pH值和商品产率。4、完成发酵后，离心分离和收集产物。5、对产物进行后续处理，包括提取、分离、纯化等步骤。4.预期结果通过本研究，预期得到以下几方面的结果：1、生物柴油的制备：比较不同反应条件对生物柴油的影响，选取最佳反应条件，得到性能优良的生物柴油。2、甘油的生物利用：探索一种有效的甘油综合利用策略，包括发酵、氧化等方法，提取其他高价值化合物。5.参考文献[1]Lee,K.T.,&Tsai,W.T.(2010).Rapidenvironmentallyfriendlyproductionofhighconcentrationbiodieselfromwasteoilusingmicrowaveenergy.Bioresourcetechnology,101(15),5494-5500.[2]Nakpong,P.,Teerajaroenweber,T.,&Vorayos,N.(2012).Biodieselproductionbytransesterificationusingsolidcalciumoxidecatalystderivedfrommudclamshellwaste.Renewableenergy,43,291-296.[3]Azizi,A.,&Najafpour,G.D.(2013).Theeffectofoperatingparametersontheproductionoflacticacidfromglycerol.JournaloftheTaiwanInstituteofChemicalEngineers,44(4),535-541.[4]Zhao,L.,Cheng,J.,Gao,C.,&Dai,Y.(2012).MicrobialoilproductionfromricestrawhydrolysatebyTrichosporonfermentans.Bioresourcetechnology,118,553-557.[5]Chen,X.,Huang,C.,Zhong,X.,Peng,T.,Ding,X.,&Zhang,Y.(2014).Microbialconversionofglycerolt