[发明专利]一种制备生物基炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法

权利要求书

1.一种制备生物基炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法，是以纯天然、可再生的生物质为原料制备炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法，其特征在于：

(1)选择的天然生物质为：木屑、树枝、纤维素、木质素、稻壳、果壳、秸杆的一种，并将其破碎到粒度为0.3～10mm；

(2)将上述生物质在氮气保护下进行低温炭化得到黑褐色固体；所述的炭化温度为：300～500℃，炭化恒温时间为：1～20h；

(3)将炭化得到黑褐色固体进行氧化处理，所述的氧化温度为：200～350℃，时间为：0.5～1h；

(4)氧化处理后样品加入浓硫酸进行磺化反应，并伴有搅拌；得到的反应混合物加入到水中搅拌水洗，充分洗涤后过滤、干燥即可得到生物基炭质固体酸催化剂；所述的样品与浓硫酸的用量质量比为1∶6～20，磺化温度为：120～250℃，磺化时间为1～10h；

(5)在连续精馏-分水酯化反应装置中进行自由脂肪酸或废油脂与短链醇的酯化反应制备生物柴油；所述的酯化反应温度为70～120℃，酯化反应时间为：1～7h，醇油摩尔比为：4～10∶1，催化剂用量为：4～10％(质量)。

2.根据权利要求1所述的一种制备生物基炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法，其特征在于：步骤(1)所述木屑为针叶类木屑或阔叶类木屑的一种或其多种的混合物或单一树种的无杂质纯木屑或多种树种的无杂质纯木屑混合物。

3.根据权利要求1所述的一种制备生物基炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法，其特征在于：步骤(1)所述果壳为核桃壳、杏壳、椰壳的一种或其多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种制备生物基炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法，其特征在于：步骤(1)所述秸秆为麦秸、豆杆、玉米杆、稻杆、高梁杆、菜籽油杆的一种或其多种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种制备生物基炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法，其特征在于：步骤(4)所述磺化反应中搅拌其速率在300r/min～700r/min内。