生物柴油是由動植物油脂與短鏈醇經(jīng)酯交換反應(yīng)獲得的脂肪酸酯,其含碳量與石化柴油基本一致,
相對分子質(zhì)量也與石化柴油相接近。大量文獻(xiàn)表明生物柴油具有諸多優(yōu)點(diǎn),且可作為新興綠色環(huán)保燃料
與石化柴油混合使用[3]。在生產(chǎn)生物柴油的同時,利用部分脂肪酸酯和聯(lián)產(chǎn)甘油生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品,
可大幅度提高生物柴油產(chǎn)業(yè)的利潤,促進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展[4]。工業(yè)上生物柴油制備大多選擇間歇
式攪拌反應(yīng)釜,此方法簡單易行,但生產(chǎn)效率低,要達(dá)到較高轉(zhuǎn)化率往往耗時長,能耗大,成本高。
超聲波作為一種強(qiáng)化手段,利用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻機(jī)械振動( 高于20 kHz) ,通過振動在液體
中的傳播,使液體介質(zhì)分子獲得極大的加速度,質(zhì)點(diǎn)間相互擠壓出現(xiàn)局部負(fù)壓區(qū),直至負(fù)壓區(qū)介質(zhì)分子
平均距離超過臨界分子距離時,液體介質(zhì)發(fā)生斷裂,形成空化微泡,并隨液體內(nèi)部高頻壓力而不斷地形
成、生長、崩潰,這種空化氣泡在液體介質(zhì)中產(chǎn)生潰陷的過程,就是空化現(xiàn)象。空化氣泡潰陷瞬間將引
起局部的高溫高壓,氣泡周圍的液體高速沖入氣泡而在其附近產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部激波,與空化泡崩潰產(chǎn)
生的微射流將會加強(qiáng)液體內(nèi)部擾流,因而空化效應(yīng)伴隨產(chǎn)生許多物理和化學(xué)效應(yīng),如加強(qiáng)液相湍流情
況、影響自由基產(chǎn)生等。研究表明在均相反應(yīng)中引入超聲波,可加快反應(yīng)速率,加大處理量,降低能
耗[9 - 10]。因此,將超聲波與酯交換反應(yīng)相結(jié)合,為縮短反應(yīng)進(jìn)程提供了可能 |
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