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随着传统化石能源的储备日益减少,新型可再生能源越来越受到重视与提倡。生物柴油作为一种石化柴油的替代品,因其优良的性能和良好的环境友好性而受到世界各国的普遍关注。目前制约我国生物柴油发展的主要瓶颈是原料,利用高酸值油脂为原料制造生物柴油,具有较低的原料成本、较广泛的原料来源而必然成为未来生物柴油产业的新发展方向。管道式反应器作为连续式反应器的一种,具备间歇式反应器无法比拟的优势,在工业化大规模生产中能够节约能耗、方便控制、提高产能。本研究将管道式反应器应用于高酸值油脂酯化降酸的研究,以期为高酸值油脂制备生物柴油的应用提供依据。研究内容如下：(1)通过皂化、酸解两步法制备了小桐子油脂肪酸,测定其酸值为191.91mgKOH·g-1,20℃时的密度为0.857g-mL"1。推导出不同酸值油脂的配比公式,根据该公式,以小桐子油和已制备的小桐子油脂肪酸为原料,制备了五种不同酸值的油脂,酸值分别为：190mgKOH·g-1、150mgKOH·g-1、110mgKOH·g-1、70mgKOH·g-1、30mgKOH·g-1。搭建了管道式反应器,反应器内填充4A型分子筛作为脱水剂,通过调节物料流速以控制反应时间,通过恒温水浴环境加热。以小桐子油脂肪酸为原料探究了本管道式反应器的最佳工艺条件：3h的甲醇浸泡分子筛处理、60℃的水浴温度、8h的分子筛连续工作强度。此外,通过对比对甲苯磺酸与浓硫酸的催化性能,确定浓硫酸为本研究的酯化降酸催化剂。(2)在管道式反应器上开展了五种不同酸值油脂的酯化降酸试验。试验结果表明：酸值为194mgKOH·g-1的油脂,在醇油比8：1,催化剂用量为油脂质量的4%的条件下,60min内酸值可下降到37.40mgKOH·g-1,转化率达到80.32%；酸值为150mgKOH·g-1的油脂,在醇油比9：1,催化剂用量为油脂质量的4%的条件下,120min内酸值可下降到13.83mgKOH·g-1,转化率达到90.78%；酸值为110mgKOH·g-1的油脂,在醇油比8：1,催化剂用量为油脂质量的4%的条件下,60min内酸值可下降到8.10mgKOH·g-1转化率达到92.64%；酸值为70mgKOH·g-1的油脂,在醇油比9：1,催化剂用量为油脂质量的4%的条件下,120mmin内酸值可下降到11.57mgKOH·g-1,转化率达到83.47%；酸值为30mgKOH·g-1的油脂,在醇油比9：1,催化剂用量为油脂质量的4%的条件下,60min内酸值可下降到5.72mgKOH·g-1转化率达到80.93%。不同酸值的油脂在管道式反应器中酯化降酸的效果不同。其中,110mgKOH·g-1的油脂具有最高的转化率,150mgKOH·g-1和70mgKOH·g-1的油脂其次,190mgKOH·g-1和30mgKOH·g-1的油脂转化率则相对较低。通过对全部试验数据的分析,得到基于本管道式反应器的优化方案：醇油比8：1,催化剂浓硫酸用量为油脂质量的4%,反应时间60min(即物料流速0.62cm·min-1)。各个因素对转化率的影响程度：酸值>醇油比>催化剂用量>反应时间(物料流速)。(3)建立了以脂肪酸初始浓度和转化率表示的酯化反应动力学方程r=k[CAO(1-x)]2。在醇油比8：1、催化剂浓硫酸用量4%的试验条件下,求得五种酸值油脂酯化降酸的动力学方程速率常数：190mgKOH·g-1的油脂是0.240mol·L-1·min-1,150mgKOH·g-1的油脂是0.304mol·L-1·min-1,110mgKOH·g-1的油脂是0.413mol·L-1·min-1,70mgKOH·g-1的油脂是0.652mol·L-1·min-1,30mgKOH·g-1的油脂是1.521mol·L-1·min-1。推导出了与反应动力学方程、管道尺寸、物料流量、物料浓度、转化率相关联的管道式反应器设计方程：根据此方程,对前步研究试验数据进行了预测值和实测值的比对,发现该方程在物料流量较大时具有良好的吻合度。