HPLC-ELSD法测定甘油含量的研究及硫酸钾的回收工艺

论文摘要

在小桐子生物柴油的生产过程中,每生产1吨生物柴油就会产生约0.1吨的副产物-甘油。小桐子生物柴油副产物甘油资源的高价值地利用,成为了小桐子生物柴油实现商业化的关键所在。在小桐子生物柴油副产物甘油的生产精制过程中,甘油含量的测定对精制过程起着重要作用。目前关于甘油含量测定方法的文献报道有很多：高碘酸钠氧化酸碱滴定法、高碘酸钠氧化还原法、密度法、折光法、分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法,在高效液相色谱法中又分为高效液相色谱-示差折光检测器测定法及柱前衍生高效液相色谱法,上述方法在不同方面存在着不同的不足。蒸发光散射检测器（ELSD）是20世纪90年代出现的通用型检测器。任何挥发性低于流动相的样品均能被蒸发光散射检测器检测（ELSD）,其中包含不含发色基团的化合物。甘油的化学结构简单,无紫外吸收,且甘油的沸点为290℃,远远低于乙腈的挥发性。基于蒸发光散射检测器检测（ELSD）的优点及甘油的性质,考察了蒸发光散射检测器检测（ELSD）在甘油含量中的应用。在实验过程中,主要从流动相,流速,柱温,蒸发光散射检测器（ELSD）中雾化温度,气化温度,载气流量等方面考察了蒸发光散射检测器（ELSD）在甘油含量中的应用。实验结果表明,以Interstil NH2 （250mm×4.6 mm,5μm）为色谱柱；乙腈-水（80：20）为流动相；甘油进样量在0.16-4.096μg范围时与主峰面积有良好的线性关系,方法平均回收率在93.00%以上,精密度的相对标准偏差为<1.50%（n=5）在小桐子转化为生物柴油过程中,加入了氢氧化钾作为催化剂。而从小桐子生物柴油副产物提取甘油的过程中,以稀硫酸作为调节小桐子生物柴油副产物PH的试剂。因此在从小桐子到甘油的过程中,有无机盐硫酸钾的形成。无氯钾肥中主要以硫酸钾为主,在我国,忌氯钾肥作物如茶叶、烟草、果树等占经济作物的主导地位,所以我国对硫酸钾的用量非常大。目前,在世界上,中国对硫酸钾的需求量最高,同时,严重缺钾的地区中也包含中国。因此对在提取粗甘油过程中得到的固体残渣有回收的必要。在实验过程中对在粗甘油提取过程中得到的固体残渣进行回收主要有以下优点：（1）降低对环境的污染。固体残渣中主要以无机盐形式存在,还含有少部分油脂,若直接排放至自然界中,则对环境造成很重的负担。将其进行回收利用,以降低对环境的污染；（2）获得高纯度的硫酸钾；（3）生物柴油-硫酸钾联产降低了生物柴油生产的成本。目前我国硫酸钾价格比较昂贵。通过对硫酸钾的回收,一方面降低了生物柴油生产的成本,另一方面额外增加了生物柴油的经济价值。国家标准GB20406-2006中规定K2O质量分数≥50%的硫酸钾即为优等品。在实验中将固体残渣溶解,重结晶后得到了K2O质量分数为53.45%的硫酸钾。表明通过对固体残渣的回收,能得到优等品的硫酸钾。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 甘油概况
• 1.2 甘油含量测定的常用方法
• 1.2.1 高碘酸钠氧化酸碱滴定法
• 1.2.2 高碘酸钠氧化还原滴定法
• 1.2.3 密度法
• 1.2.4 折光法
• 1.2.5 分光光度法
• 1.2.6 气象色谱法
• 1.2.7 高效液相色谱法
• 1.3 蒸发光散射检测器（ELSD）简介
• 1.3.1 组成部分及工作原理
• 1.3.2 操作步骤
• 1.3.3 影响检测因素
• 1.3.4 在实际中的应用
• 1.4 硫酸钾概述
• 1.4.1 硫酸钾在国内外现状
• 1.4.2 硫酸钾常规生产方法
• 1.5 本课题总体研究思路
• 1.5.1 本课题的研究目标
• 1.5.2 本课题研究的意义及研究的主要内容
• 第二章 高效液相色谱—蒸发光散射检测器测定甘油含量
• 2.1 仪器与试剂
• 2.1.1 主要仪器
• 2.1.2 主要试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 高效液相色谱条件
• 2.2.2 样品的制备
• 2.2.3 标准溶液的配置
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 流动相的选择
• 2.3.2 流速的选择
• 2.3.3 柱温的选择
• 2.3.4 ELSD条件的优化
• 2.3.5 方法的线性关系及检测范围
• 2.3.6 方法的回收率、精密度和重复性实验
• 2.3.7 样品的测定
• 2.4 结论
• 第三章 小桐子甘油含量的不同分析方法的比较
• 3.1 仪器与试剂
• 3.1.1 主要仪器
• 3.1.2 主要试剂
• 3.2 高效液相色谱柱前衍生化法测定小桐子甘油的含量
• 3.2.1 实验方法
• 3.2.2 结果与讨论
• 3.3 化学法测定小桐子生物柴油副产物甘油的含量
• 3.3.1 实验方法
• 3.3.2 结果与讨论
• 3.4 三种不同方法测定甘油含量的比较
• 3.4.1 实验操作的比较
• 3.4.2 实验消耗时间、时间的比较
• 3.4.3 实验结果的比较
• 3.5 结论
• 第四章 固体残渣中硫酸钾的回收精制
• 4.1 主要仪器与试剂
• 4.1.1 主要仪器
• 4.1.2 主要试剂
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 硫酸钾粗盐的提取
• 4.2.2 第一次精制盐的制备
• 4.2.3 最终精制盐的制备
• 4.2.4 硫酸钾含量的测定及国家农业用硫酸钾标准
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 硫酸钾粗盐的提取
• 4.3.2 第一次精制盐的制备
• 4.3.3 最终精制盐的制备
• 4.4 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 攻读硕士期间发表论文目录
• 附录B 硫酸钾测试数据