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化学课堂中的科学论证教学——以生物柴油制备为例

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课程教学研究 2019年第5期 42-48页

作者：郑雅君卢苗苗占小红华东师范大学教师教育学院

化学课堂中的科学论证要求学生能够像科学家一样进行论证来证明自己的想法和主张,是培养学生科学素养的有效方式。对科学论证的PCRR教学模式进行调整,以"生物柴油制备"为载体,进行融入科学论证的教学设计,有利于提高学生的科学论证能力... 详细信息

化学课堂中的科学论证要求学生能够像科学家一样进行论证来证明自己的想法和主张,是培养学生科学素养的有效方式。对科学论证的PCRR教学模式进行调整,以"生物柴油制备"为载体,进行融入科学论证的教学设计,有利于提高学生的科学论证能力和实验操作能力,有利于学生科学素养和工程素养的提升。

关键词：科学论证生物柴油制备教学设计

具协同催化效应的毕赤酵母全细胞催化生物柴油制备

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应用化工 2014年第8期43卷 1403-1407页

作者：李锚贺珧珈徐莉张后今闫云君华中科技大学生命科学与技术学院分子生物物理教育部重点实验室湖北武汉430074

以表面共展示具协同催化效应的南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)与嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus lipase,TLL)重组毕赤酵母全细胞作为催化剂催化生物柴油制备,考察了生物柴油制备条件,并进行了初步... 详细信息

以表面共展示具协同催化效应的南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)与嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus lipase,TLL)重组毕赤酵母全细胞作为催化剂催化生物柴油制备,考察了生物柴油制备条件,并进行了初步优化。结果表明,共展示CALB与TLL脂肪酶毕赤酵母全细胞在叔丁醇介质体系中可有效催化生物柴油制备。冻干酵母细胞量0.31 g/g油,醇油摩尔比4∶1,温度35℃,反应36 h,生物柴油得率达86.25%。

关键词：南极假丝酵母脂肪酶B 嗜热丝孢菌脂肪酶表面展示全细胞催化剂生物柴油制备

基于均匀设计的生物柴油最优制备工艺参数研究

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西安石油大学学报（自然科学版） 2010年第4期25卷 83-86,91页

作者：马林才刘大学季永青浙江大学动力机械及车辆工程研究所浙江杭州310027 浙江交通职业技术学院汽车学院浙江杭州311112

以均匀设计法安排试验,对大豆油在酯交换反应下制备生物柴油的工艺进行了研究.为获得最优制备工艺参数,考查了n(醇)∶n(油)(3∶1～8∶1)、催化剂质量分数(0.4%～1.4%)、反应温度为(45～70℃)、反应时间(40～140min)及其交互作用对生物... 详细信息

以均匀设计法安排试验,对大豆油在酯交换反应下制备生物柴油的工艺进行了研究.为获得最优制备工艺参数,考查了n(醇)∶n(油)(3∶1～8∶1)、催化剂质量分数(0.4%～1.4%)、反应温度为(45～70℃)、反应时间(40～140min)及其交互作用对生物柴油产率和原料转化率的影响.结果表明:n(醇)∶n(油)、催化剂用量可显著地影响生物柴油的产率和原料转化率.同时甲醇与反应温度、催化剂与反应时间之间存在对抗效应,而甲醇与反应时间、催化剂与反应温度、反应温度与反应时间之间则存在协同作用.利用回归分析和BP神经网络,确定最优工艺参数为:n(醇)∶n(油)=6∶1;催化剂质量分数1.0%;反应温度45℃;反应时间30min.经液相色谱仪测定,生物柴油产率高达97.6%.

关键词：生物柴油制备最优工艺参数均匀实验设计交互作用液相色谱

连续化超临界萃取酯交换耦合制备生物柴油过程研究

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连续化超临界萃取酯交换耦合制备生物柴油过程研究

作者：郭丹大连理工大学

学位级别：硕士

随着全球能源结构的变化,可再生能源的结构性和战略性地位的确立,生物柴油(Biodiesel)作为一种洁净的、可再生的替代能源,在全球范围内受到高度关注,其生产新方法、新技术和新工艺等不断地被研究开发。超临界法制备生物柴油是一种简单... 详细信息

随着全球能源结构的变化,可再生能源的结构性和战略性地位的确立,生物柴油(Biodiesel)作为一种洁净的、可再生的替代能源,在全球范围内受到高度关注,其生产新方法、新技术和新工艺等不断地被研究开发。超临界法制备生物柴油是一种简单、高效、高收率、低污染的制备方法,传统的批量生产不仅反应条件苛刻,而且总体产量低,能源利用效率低。本文在该方法的基础上,探讨了连续法制备生物柴油的工艺条件和主要参数分析,并通过添加微量的碱性催化剂进行工艺强化,以改善苛刻的反应条件。同时,将超临界连续法制备生物柴油技术与超临界萃取生物油脂耦合,完成从原料到生物柴油的一步法工艺,实现就地取材、就地生产的可能性。主要内容如下： 1.为了改善超临界酯交换法批量生产工艺产量低、能源利用率低的缺点,进行超临界法制备生物柴油的连续工艺。以大豆油和甲醇为原料,分别考察了反应时间、反应压力、醇油摩尔比、系统运行时间以及流量对生物柴油产率的影响。实验结果表明,当反应温度350℃、反应压力为18MPa、醇油摩尔比为42：1、醇油的进料速度分别为0.18ml/min和0.10ml/min的条件下,反应2小时系统达到最大值并稳定,此时产率为72%;若进一步减小流量至0.06ml/min和0.033ml/min,产率可达87.87%。 2.加入微量碱性催化剂对超临界法制备生物柴油的工艺进行强化,降低反应温度和反应压力。采用KOH为催化剂,考察了温度、压力、催化剂用量等参数的影响。实验发现,加入0.1wt%的KOH,在醇油摩尔比为24：1、160℃、14MPa,醇油流量均为0.04ml/min的条件下,甲酯的产率可达到97.1%。 3.对超临界CO2萃取植物油的工艺进行初略探讨,以大豆粉、大豆片为原料进行萃取。发现在萃取温度40℃、萃取压力20MPa、CO2流量为2L/min的条件下萃取率和能耗能取得较好的平衡,此时萃取率最高可达80%左右;加入正己烷作为共溶剂可提高系统的萃取率。 4.尝试将超临界萃取与酯交换连续反应进行耦合,提高原料的利用率和甲酯的产率,并实现从原料到最终产品的一步化工艺;萃取温度40℃、反应温度350℃,系统压力18-20MPa,CO2流量2L/min,正己烷流量0.4ml/min,醇油摩尔比42：1,系统稳定后得到生物柴油的产率为86%。

关键词：生物柴油制备连续化工艺及强化超临界酯交换萃取反应耦合超临界萃取

关于文冠果制备生物柴油的理化性能及关键技术研究

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科技风 2018年第6期 112-113页

作者：王晓荣李海鸽西安汽车科技职业学院陕西西安710600

生物柴油制备在当前有着巨大的发展前景,其在世界范围内都以极其迅捷的速度广泛推广。目前,欧洲生物柴油制备主要以菜籽油为原材料,美国则以大豆油为原材料,而在本国往往以废弃油脂作为材料进行提炼。随着对生物柴油技术的进一步研究发... 详细信息

生物柴油制备在当前有着巨大的发展前景,其在世界范围内都以极其迅捷的速度广泛推广。目前,欧洲生物柴油制备主要以菜籽油为原材料,美国则以大豆油为原材料,而在本国往往以废弃油脂作为材料进行提炼。随着对生物柴油技术的进一步研究发现,文冠果也富含50%以上的不饱和脂肪酸油脂,随着这一生物材料被实验室发现,大大推动研究文冠果的生物柴油研制的进程。

关键词：文冠果生物柴油制备技术研究

光照强度对高度浓缩的城市污水中混养海藻菌株Chlorella kessleri和Chlorella protothecoide生物质生长累积和制备生物柴油的影响

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农业工程技术(新能源产业) 2012年第4期 46-46页

作者： Paul Chen Roger R Ruan 吴卓晶王应宽 Center for Biorefining Department of Bioproducts and Biosystems EngineeringUniversity of Minnesota1390 Eckles AvenueSt.PaulMN 55108USA

本研究调查了光照强度对海藻菌株Chlorellakessleri和Chlorellaprotothecoide养殖过程中生物质生长累积,去除城市污水养分及制备生物柴油的影响。研究采用的光照强度为0,15,30,60,120,200μmol·m-2·S-1。结果表明光照强度对两种海藻... 详细信息

本研究调查了光照强度对海藻菌株Chlorellakessleri和Chlorellaprotothecoide养殖过程中生物质生长累积,去除城市污水养分及制备生物柴油的影响。研究采用的光照强度为0,15,30,60,120,200μmol·m-2·S-1。结果表明光照强度对两种海藻累积生物质,去除城市污水养分及制备生物柴油有显著影响,并且不同海藻菌株对光照强度的依赖性不同。对于海藻Chlorellakessleri测试的所有反应(除COD去除外),最佳光照强度是120μmol·m-2·S-1。对于海藻Chlorellaprotothecoide测试的所有反应,最佳光照强度是30μmol·m-2·S-1。海藻生物质中产生的生物柴油主要成分是16碳和18碳脂肪酸甲酯,海藻Chlorellakessleri和Chlorellaprotothecoide中最高的生物柴油含量分别为其干重的24.19%和19.48%。两个海藻品种在所有光照条件下都能高效去除废水中的养分。

关键词：海藻城市污水光照强度生物质累积生物柴油制备

洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶的固定化及催化合成生物柴油研究

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洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶的固定化及催化合成生物柴油研究

作者：喻本青华中科技大学

学位级别：硕士

洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cepacia）脂肪酶,以下简称B. cepacia脂肪酶,是制备生物柴油的理想催化剂之一。但因游离态酶工程稳定性差,催化活性易受影响,不能回收利用而限制其广泛应用,脂肪酶固定化是解决这一问题的有效手段。 ... 详细信息

洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cepacia）脂肪酶,以下简称B. cepacia脂肪酶,是制备生物柴油的理想催化剂之一。但因游离态酶工程稳定性差,催化活性易受影响,不能回收利用而限制其广泛应用,脂肪酶固定化是解决这一问题的有效手段。本文以离子交换树脂为载体对B. cepacia脂肪酶的固定化工艺进行了系统研究,并在生物柴油制备中进行了初步应用和性能检验。主要试验结果如下: （1）选择工业上应用广泛的7种离子交换树脂D311、D380、D699K、D418、D401、D152和D113为载体,进行了脂肪酶固定化效果筛选试验,确定大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂D699K为最佳固定化载体。（2）以D699K型树脂为载体,对其固定化肪酶的条件进行了单因子优化。结果表明,各个单因子的最优水平为:固定化介质pH 9.0,给酶量0.6 g酶粉/g载体,酶液浓度0.1 g/mL,固定化时间3 h,固定化温度35℃。在此条件下,固定化效率达到90.02 %,酶蛋白的比活力达到131554.2 U/g。（3）在单因子优化的基础上,利用Plackett-Burman试验设计法,对影响固定化效果的五个因子进行综合评估,筛选出具有显著效应的两个因子:固定化介质pH与固定化温度。然后进行爬坡试验,逼近显著因子的最大响应区域后,采用响应面分析法确定了显著因子的最优水平及组合。最终得到的最佳固定化参数为:固定化介质pH 8.6,给酶量0.6 g酶粉/g载体,酶液浓度0.1 g/mL,固定化温度32.7℃,固定化时间3 h。在此条件下,实测酶的固定化效率可达91.68%,酶蛋白的比活力可达138806.9 U/g,较游离态酶蛋白比活力（8348 U/g）提高了16.6倍。（4）对以D699K为载体固定化的B. cepacia脂肪酶的酶学性质进行了研究,并与游离态脂肪酶的最适温度及热稳定性进行了比较。结果表明,固定化酶的最适温度与游离酶相一致,但其热稳定性较游离酶有了显著提高。同时,考察了固定化酶对有机溶剂的耐受性,发现除叔丁醇外,固定化酶对甲醇、乙醇、丙酮等极性有机溶剂都有一定的耐受性,而丙酮及正己烷、正庚烷、异辛烷等非极性溶剂对固定化酶均有不同程度的激活作用。（5）以固定化B. cepacia脂肪酶为催化剂,对其催化大豆油与甲醇转酯化合成生物柴油的工艺进行了研究。获得最佳工艺条件为:无溶剂体系中,加酶量为4%,加水量为8%,醇油摩尔比为4:1,反应温度40℃,甲醇加入方式分2次间隔2 h流加,反应12 h时,甲酯得率可达99.63%。循环使用10次后,其催化效率较使用初时的效率仅下降了11.89%,表明该固定化酶具有较好的操作稳定性。

关键词：洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶(B. cepacia脂肪酶) 离子交换树脂固定化转酯反应生物柴油制备

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生物柴油的研究生产现状和发展前景

生物柴油的研究生产现状和发展前景

2005年中国农业工程学会学术年会

作者：苏有勇戈振扬张无敌施卫省昆明理工大学现代农业工程学院昆明理工大学现代农业工程学院云南师范大学省农村能源工程重点实验室昆明理工大学现代农业工程学院

综述了可替代柴油的生物柴油在国内外研究和应用的现状以及发展前景。分析了生物柴油的优点以及制备、应用中存在的问题,论述了生物柴油产业对我国石油安全、国民经济建设、农业产业结构调整的和环境保护的意义,并提出了我国生物柴油产... 详细信息

综述了可替代柴油的生物柴油在国内外研究和应用的现状以及发展前景。分析了生物柴油的优点以及制备、应用中存在的问题,论述了生物柴油产业对我国石油安全、国民经济建设、农业产业结构调整的和环境保护的意义,并提出了我国生物柴油产业发展的设想和建议。

关键词：生物柴油生物柴油制备研究现状发展前景

来源： cnki会议评论

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家畜粪便资源化利用技术在饲养行业中的应用

中文科技期刊数据库（全文版）农业科学 2024年第12期 052-055页

作者：陈平重庆市大足区雍溪镇产业发展服务中心重庆402367

探索家畜粪便的可回收再利用情况,紧随时代脉搏,从环保与可持续发展的角度入手,以家兽粪便为源,逐步挖掘其中潜藏的多样化的运用方式,如提炼出沼气,制取生物柴油,生产出有机肥料等。这种方法与当前环保理念是相统一的,并且也可以有效的... 详细信息

探索家畜粪便的可回收再利用情况,紧随时代脉搏,从环保与可持续发展的角度入手,以家兽粪便为源,逐步挖掘其中潜藏的多样化的运用方式,如提炼出沼气,制取生物柴油,生产出有机肥料等。这种方法与当前环保理念是相统一的,并且也可以有效的提升能源利用效率,促进养稻行业得以健康发展。就沼气提炼与生物柴油制备这种新型模式来说,除可炊饭照明,甚至可制成车燃,市场前景一片大好。研究还发现,家畜粪便制成的有机肥料对农作物的增产效果显著,因此,家畜粪便的资源化利用也有利于农业的可持续发展。这个发现对家畜养殖业和农业的环保可持续发展有指导意义,可以推动粪便资源化利用技术在饲养行业中的广泛应用。

关键词：家畜粪便资源化沼气提炼生物柴油制备有机肥料饲养行业