背景：

    石油柴油目前是运输和物流业的主要燃料形式，尽管其使用会消耗有限的原油资源，并损害人类健康和环境。而生物柴油作为一种可再生的、可生物降解的、的生物燃料，是一种很有吸引力的环保替代燃料，可用于现有的柴油发动机，提供与石油柴油相同的动力和扭矩，同时具有优越的润滑性。

    不幸的是，由于其制造过程的低效率，生物柴油的成本仍然很高，阻碍了其广泛使用实施。生物柴油的生产是通过一个相对缓慢和耗能的化学过程，即甘油三酸酯交换-植物油或动物脂肪，这个过程通常在间歇反应器中进行。

传统方法：

1. 低反应速率。

    酯交换反应是一种限制传质的反应，它发生在原料油和醇的界面上，它们只是部分混相。机械搅拌在一定程度上有助于改善试剂之间的接触，但反应仍然非常缓慢，因为搅拌不能充分乳化两种液体(使其形成稳定的胶体混合物)，以增加它们之间的界面表面积。

2. 长时间的分离。

    通常使用过量的酒精和催化剂来驱动平衡，合成生物柴油的酯交换反应。然而，在接下来的步骤中，过量的酒精倾向于溶解生物柴油中的甘油，这减慢了它们的分离。

3.后期处理并发症。

    生物柴油必须用水清洗，以去除任何残留的催化剂和副产品。剩下的酒精需要净化和回收。因此，使用过量的酒精和催化剂会使后处理过程复杂化。

超声波技术:

1.高反应速率

    高强度的超声波会产生声空化，产生强烈的和不对称内爆的真空气泡，引起激波、微射流、强剪切力以及及端的局部温度和压力。这导致非常有效的混合，导致超细，动力学稳定的乳状液(纳米乳状液)的不混溶或部分混溶液体。因此，液体之间的界面面积增加了数量级，这大大促进了限制传质的反应，如酯交换。研究表明，反应时间可以从数小时减少到数分钟。

2.分离时间短

    由于超声波暴露使原料油和酒精之间有更好的接触，因此需要的酒精过量量要低得多。这就减少了反应后剩余的酒精量。乙醇介导的甘油在生物柴油中的溶解度降低，分离时间从5 ~ 10h降低到30min左右。

3.简化了后处理

         使用较低的过量酒精可以减少后续回收所需要的努力。此外，由于混合效率更高，催化剂的用量也可以显著减少(50 - 60%)，简化了生物柴油的洗涤步骤。

4.额外的好处

   （1）暴露在高强度超声波下可提供反应所需的活化能。因此，加热反应混合物变得不那么重要，这样可以节省能源和精力。

   （2）工艺由批量转为连续，大大提高了生产规模。 

   （3）生物柴油产量可提高到95 - 99%左右。