[发明专利]一种炭基固体酸催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种利用炭基固体酸催化剂制备生物柴油的方法，其特征在于，向废弃油脂中加入炭基固体酸催化剂和小分子醇蒸汽，冷凝回流进行酯化反应，处理得生物柴油；

所述废弃油脂为酸值大于50mg·KOH/g的酸性油脂，所述废弃油脂为餐饮废油、棕榈酸化油或大豆酸化油；所述废弃油脂和所述炭基固体酸催化剂的质量比为100：2-12；所述小分子醇蒸汽与所述废弃油脂的摩尔比为3：1-15：1；

所述小分子醇蒸汽为甲醇蒸汽和/或乙醇蒸汽，当所述小分子醇蒸汽为甲醇蒸汽和乙醇蒸汽时，甲醇蒸汽和乙醇蒸汽的质量比为99：1-9：1；

酯化反应的温度为45-85℃，反应结束时产物的酸值应不高于2mg·KOH/g；

所述炭基固体酸催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将生物质进行粉碎并过筛处理得生物质粉，干燥生物质粉并与无机酸或酸性废水混合进行加热处理，过滤，采用蒸馏水洗涤滤饼至滤液呈中性，干燥滤饼得预处理生物质粉；

(2)将预处理生物质粉与浓硫酸混合进行磺化处理，待磺化结束，采用蒸馏水洗涤、过滤至滤液呈中性，干燥滤饼得炭基固体酸催化剂；

步骤(1)中，所述生物质为竹子、花生壳、棕榈壳、小麦秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆；所述过筛处理为采用20-100目的筛网进行过筛处理；所述干燥生物质粉为：在温度为105℃-200℃的条件下干燥10-40h；

步骤(1)中，所述无机酸为磷酸、盐酸、硝酸，所述无机酸和酸性废水的pH均为0-1，所述生物质粉与无机酸或酸性废水的固体质量与液体体积比为1：5-1：30；所述加热处理为在30℃-120℃的条件下处理2-10h；所述干燥滤饼为在温度为65℃-130℃的条件下干燥10-30h；

步骤(2)中，所述生物质粉与浓硫酸的重量比为1：2-1：40，所述磺化处理的温度为80℃-200℃，磺化处理的时间为2-18h；洗涤所采用蒸馏水的温度为50-80℃；所述干燥为在温度为65℃-130℃的条件下干燥10-30h。