[发明专利]一种固体碱催化剂的制备及其在生物柴油中的应用

权利要求书

1.一种固体碱催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）造纸污泥改性生物炭的制备

采用多步步热解法制备生物炭，将干燥的造纸污泥在氮气气氛中先在300-400预热解30 min，再升温至500-700恒温热解90 min，与溶液混合并搅拌2 h，回收后用去离子水洗涤数次，最后将得到的生物炭在105的烘箱中干燥，获得造纸污泥生物炭，再过筛得到粒径为0.2的生物炭粉末；

（2）固体碱催化剂的制备

采用湿法浸渍法合成催化剂，将K₂CO₃粉末添加到水中，然后再添加步骤（1）过筛后的造纸污泥生物炭粉末，然后在600rpm下搅拌3 h，在105下干燥，最后在500-700 氮气气氛下煅烧2 h，得到固定碱催化剂，命名为σK/PPSB-Tσ代表K₂CO₃负载量，K₂CO₃负载量为20-40 wt%，T代表活化温度，活化温度为500~700。

2.如权利要求1所述的固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，将热解后的生物炭与KOH溶液按照质量比为1:3混合搅拌2 h，接着于105烘箱中干燥，并用去离子水洗涤数次至中性；最后将得到的生物炭在105的烘箱中干燥24 h，获得造纸污泥生物炭。

3.如权利要求1所述的固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，在105的烘箱中干燥24h，混合物研磨后在500-700氮气气氛下煅烧炭化2 h，经洗涤和烘干，得到催化剂。

4.如权利要求1所述的固体碱催化剂在制备生物柴油中的应用，其特征在于，生物柴油的制备方法为：首先在容器中按比例加入醇、油和固态碱催化剂，醇油摩尔比为9:1，催化剂用量为5 wt.％，然后在60~70的温度条件下，700 rpm机械搅拌下进行酯交换，反应完成后，用气相色谱仪对生物柴油进行分析，生物柴油的产率最高达到98%以上。

5.如权利要求4所述的固体碱催化剂在制备生物柴油中的应用，其特征在于：固体碱催化剂为30K/PPSB-600催化剂，生物柴油的产率为98.5%。

6.如权利要求4所述的固体碱催化剂在制备生物柴油中的应用，其特征在于：容器中加入15固体碱催化剂、90ml甲醇和30棕榈油。

7.如权利要求4所述的固体碱催化剂在制备生物柴油中的应用，其特征在于：酯交换反应完成后，将催化剂过滤并用四氢呋喃彻底洗涤，然后，将洗涤过的催化剂在110 的烘箱中干燥12 h，回收的催化剂再次用于棕榈油的酯交换反应，重复使用10次后，生物柴油产率仍能达到81.6%。