生物柴油作为一种优良的油品燃料,具有很多优异特性,近年来以废弃油脂为原料生产生物柴油引起众多关注。目前,以高酸值废弃油脂来合成生物柴油普遍采用酯化-均相酯交换法来进行生产,这种方法存在反应过程复杂、应用条件严苛、能量消耗大、产物不易分离、易产生腐蚀和环境污染等问题。本文开发了物理萃取降酸-固体碱酯交换法制备生物柴油,对原有工艺方法进行改进。其中,废弃油脂萃取降酸工艺考察了液液萃取过程中各物系的相平衡关系和分配系数,确定了萃取临界条件,模拟了不同萃取线速下三元体系的液液相平衡,模拟结果与实验数据关联良好,证实废弃油脂萃取降酸的可行性。固体碱酯交换制备生物柴油探究了催化剂的制备过程,确定了较优的制备条件;对催化剂进行表征,表明催化剂具有良好的活性和稳定性;考察了反应温度、质量空速、醇油摩尔比对固定床反应器中酯交换反应制备生物柴油的影响,确定了最佳工艺条件:反应温度333.15K、反应空速0.25h^-1、醇油摩尔比11:1,油脂的转化率可达到99.42%;工业放大结果表明,废弃油脂萃取降酸固体碱催化酯交换反应制备生物柴油具有的一定的工业可行性和先进性,具有反应流程简单可控、反应条件温和的特点等。通过建立固定床酯交换动力学模型,较好地解释了酯交换反应的反应机理,为工业生产提供指导。