大学毕业论文看开题报告.doc
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1、安徽理工大学本科毕业设计(论文)开题报告姓 名专业班级指导教师一、课题的名称、来源1.课题名称油炸废油制备生物柴油的研究2.课题来源生产 科研 教学 其他二、研究意义、研究现状、研究内容、拟采用的研究思路与方法(可附页)1课题研究意义能源体系2。根据中国国情,中国解决能源安全问题主要有节能技术推广、能源供应多元化、能源是人类文明的先决条件,是经济增长和社会发展的重要物质基础。能源是一个国家或地区实现经济持续发展和社会进步所必须的保障1。过去的200多年,建立在石油、煤炭、天然气等化石燃料基础的能源体系极大的推动了人类社会的发展。人类所需的能量80%以上来源仍然是石油、煤和天然气。这也造成了很多
2、问题:一是其造成环境污染日益严重,二是地球上现存的化石燃料总有一天要枯竭。人们开始把目光转移到有利于社会可持续发展的可再生石油进口多元化和建立战略石油储备等途径。利用生物技术开发的可再生能源是多元化能源体系中的关键部分3。生物柴油(Biodiesel)4亦即脂肪酸低碳醇酯(FAME)5作为可再生能源的重要部分,它是一种长链脂肪酸的单烷基酯。天然油脂多由直链脂肪酸的甘油三酯组成,与甲醇酯交换后,分子量降至与柴油相近,且具有接近于柴油的性能。从植物油生产的生物柴油不含硫和芳烃,十六烷值高,并且润滑性能好,所以是一种优质清洁柴油68。这些长链脂肪酸单烷基酯可生物降解,闪点高,无毒,挥发性有机物(VO
3、C)含量低,具有优良的润滑性能和溶解性,也是制造可生物降解的具有高附加值的精细化工产品原料9,10 。生物柴油以可再生资源如油菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油、花生油、葵花子油、棕榈油、椰子油、回收烹饪油(如油炸废油)或动物油等为原料,其中植物油脂是我国最为丰富的生物柴油原料油资源,它包括草本植物油、木本植物油及水生油料植物油11。目前使用较多的原料油为:菜籽油、大豆油、蓖麻油、油炸废油、棕榈油。油炸废油油炸废油是不可食用的动植物废油脂,是多次煎炸食物后的废油。其中地沟油是指从宾馆、酒楼的地沟隔油池中捞取油腻漂浮物或直接将废油收集后经过简单的加热、分层、脱水、去渣、中和、沉淀等工艺提取的油脂。油
4、炸炸废油长时间反复多次高温加热,不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸等营养成分被破坏殆尽,但酚类、酮类和其它有害物质却大大增加,其中多环芳烃等致癌物质也开始形成。瑞士科学家发现,炸土豆条中含有较高的致癌物质聚丙烯酰胺。动物实验结果表明,废油可缩短果蝇30以上的寿命,增加果蝇的不育率12。油炸废油如被不法分子收集、加工处理掺伪后,非法流回餐饮业,将严重危害消费者的人身健康,如直接用于养猪业,会导致泔水猪问题,易引起间接人畜感染13;如直接将其排入下水道,不仅造成资源的浪费,而且严重污染环境。 资料显示我国每年消耗油脂约 2200 万吨,其中 15% 约330 万吨成为废弃油脂 随着 2007 年到 2008
5、 年食用油价格的大幅上涨,加工餐厨废弃油脂的净利润也越来越大,地沟油收购市场非常混乱,大量不法分子介入泔水油的收购牟取暴利 可想而知,如此大量的餐厨废油脂只要有一少部分被简单提炼回流食用油市场,就会对消费者的身体健康造成巨大危害14。 餐饮废油含大量有机物具有污染和回收利用双重性。在全球面临能源危机及环境污染日益严重的情况下,对餐饮废油进行合理回收利用。实现变废为宝,已被人们认识。目前,已在制备生物柴油领域取得了显著的成果,展示出了良好的应用前景15。2 研究现状国内研究现状我国开展生物柴油的研究开发工作较早,据调查,1981年已有用菜子油、棉籽油、乌柏油、木油、茶油等植物油生产生物柴油的试验
6、研究。我国的生物柴油产业刚刚起步,目前的年产量不到3万t,但是发展势头较好,中国科技大学、石油化工研究院、东北林业大学、华东理工大学等多家单位都对这方面进行了研究,并进行了小试。海南正和生物能源有限公司于2001年9月建成年产近l万t的生物柴油试验工厂,油品经权威部门测试,主要指标达到美国生物柴油标准,产品价格具有市场竞争力,已成为我国生物柴油产业化的标志16。2002年9月,福建省龙岩市建成年产2万t生物柴油装置,标志着我国生物柴油生产也可以实现产业化。2004年英国利奥有限公司与湖南天源生物清洁能源有限公司签订了投资额达3000万欧元的20万t生物柴油项目。其主要利用洞庭湖畔的野生豆类为原
7、料,经生物酶发酵再提炼油品。2004年科技部高新技术和产业化司启动了“十五”国家科技攻关计划“生物燃料油技术开发”项目,2005年中国工程院举行“2005中国生物工程论坛”,讨论了生物液体燃料及生物化工制品在中国的可行性。2005年,由石元春院士主持的国家专项农林生物质工程开始启动,规划生物柴油在2010年的产量为200万ta-1、2020年的产量为1200万ta-117。科研方面,曹宏运等18采用Zr(SO4)2固体酸为催化剂制备生物柴油,研究表明,在甲醇与大豆油物质的量比为61、催化剂用量占原料油总质量的3%、反应温度65和反应6 h条件下,脂肪酸甲酯收率可达96. 6%。陈和19以TiO
8、2-SO42- 为催化剂,以油酸为原料,油酸添加量占棉籽油总质量的30%,在反应温度230、甲醇与棉籽油物质的量比为121、催化剂用量占棉籽油总质量的2%和反应(810) h条件下,脂肪酸甲酯收率达90%以上。吴芹等20以磺酸类离子液体为催化剂,在反应温度170、甲醇与棉籽油物质的量比为121、离子液体催化剂用量占棉籽油总质量约1%和反应5 h条件下,脂肪酸甲酯收率可达90%以上。国外生物柴油的研究现状近年来,欧美国家大力推进生物柴油产业,给予巨额财政补贴和优惠税收政策支持,使生物柴油价格与石油柴油相差无几,从而使之具有较强的市场竞争力。2001年,欧盟国家生物柴油产量突破100万t,计划于2
9、0lO年生物柴油产量达到800万一1000万t,使生物柴油在柴油市场中的份额达到575,规划2020年达到20。其中2000年德国的生物柴油已达45万t,2004年的生产能力达到了1097万t。法国有7家生物柴油生产厂,总能力为40万ta使用标准是在普通柴油中掺加5生物柴油,对生物柴油的税率为零。意大利有9个生物柴油生产厂,总能力33万ta,对生物柴油的税率为零。奥地利有3个生物柴油生产厂,总能力55万ta,税率为石化柴油的46。比利时有2个生物柴油生产厂,总能力24万ta一。巴西在大力发展乙醇燃料的同时,已建成大型生物柴油生产装置,其生物柴油在石油柴油中的掺比达到5。2020年将达到20。保
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