利用生物質(zhì)催化餐飲業(yè)廢油脂制備生物柴油課件

利用生物質(zhì)催化餐飲業(yè)廢油脂制備生物柴油

設(shè)計者：宋文河賽明澤李志平薛剛張丹豐李莉敏指導(dǎo)教師：郭應(yīng)臣教授利用生物質(zhì)催化餐飲業(yè)廢油脂制備生物柴油設(shè)計者：宋文河1一、研究背景二、制備工藝三、產(chǎn)品性能分析四、社會、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益五、結(jié)論報告內(nèi)容一、研究背景二、制備工藝三、產(chǎn)品性能分析四、社會、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)2一、研究背景一、研究背景3環(huán)境污染環(huán)境污染4餐飲業(yè)廢油脂餐飲業(yè)廢油脂5制備生物柴油常用催化劑濃硫酸固體酸固體堿生物酶

價格昂貴且催化條件苛刻催化效率不高且產(chǎn)生廢堿液產(chǎn)品難分離且產(chǎn)生廢酸液產(chǎn)生大量廢液制備生物柴油常用催化劑濃硫酸固體酸固體堿生物酶價格昂貴且催6?

經(jīng)過多次試驗，當(dāng)選用煅燒雞蛋殼作催化劑時甲酯的收率較高，能達(dá)到88%。雞蛋殼屬于綠色生物質(zhì)，既能再生重復(fù)使用，又對環(huán)境無污染。綠色可再生生物質(zhì)催化劑?經(jīng)過多次試驗，當(dāng)選用煅燒雞蛋殼作催化劑時甲7變廢為廢，節(jié)能減排?我們探究利用綠色生物質(zhì)催化餐飲業(yè)廢油脂制備可再生綠色生物柴油的方法，達(dá)到廢物利用，變廢為寶的目的，既解決了餐飲業(yè)廢油脂回收利用的問題，又能夠產(chǎn)生很好的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，具有非常廣闊的應(yīng)用前景！變廢為廢，節(jié)能減排?我們探究利用綠色生物質(zhì)催化餐飲業(yè)廢油脂制8二、制備工藝二、制備工藝9RCOOH+CH3OH

RCOOCH3+H2O反應(yīng)流程圖餐飲業(yè)廢油脂反應(yīng)液加入H2SO4-CH3OH

溶液調(diào)節(jié)加入催化劑產(chǎn)品過濾催化劑RCOOH+CH3OHRCOOCH3+H210圖1原料配比對酯交換反應(yīng)的影響

圖2催化劑加入量對產(chǎn)率的影響?當(dāng)醇油比為7:1時，生物柴油的產(chǎn)率最大。

?實驗選定催化劑用量為廢油質(zhì)量的3%-4%為宜。工藝條件的優(yōu)化圖1原料配比對酯交換反應(yīng)的影響圖2催化劑加11?選擇煅燒的雞蛋殼作為催化劑。

?實驗選定反應(yīng)溫度為70℃-75℃為宜。

圖3催化劑的選擇圖4反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響工藝條件的優(yōu)化024681012甲醇鈉氧化鈣濃硫酸煅燒雞蛋殼催化劑反應(yīng)時間/h34567891011產(chǎn)品鹽基度/%反應(yīng)時間產(chǎn)品鹽收率?選擇煅燒的雞蛋殼作為催化劑。?實驗選定反應(yīng)溫度為70℃-12三、產(chǎn)品性能分析三、產(chǎn)品性能分析131、產(chǎn)品質(zhì)量分析1.酸值的測定按GB5530—1985植物油脂檢驗、酸值測定法測定。2.生物柴油產(chǎn)品中甲酯含量的測定用1102型氣相色譜儀檢測產(chǎn)物中脂肪酸甲酯含量，色譜工作參數(shù)與條件：氫火焰離子檢測器，2m×3mm的不銹鋼填充柱，OV－17固定相，爐溫250℃，檢器溫度320℃，進(jìn)樣器溫度300℃，進(jìn)樣量為0.1μL，內(nèi)標(biāo)法(內(nèi)標(biāo)物十一酸甲酯)計算脂肪酸甲酯的含量。1、產(chǎn)品質(zhì)量分析1.酸值的測定按GB5530—198514表2生物柴油性能及與0#柴油的比較性能指標(biāo)0#柴油生物柴油測試方法密度（20℃，Kg/m3）858.1875.3GB/T1884-2000運動粘度（40℃，mm2/s）3.35.0GB/T256-1988色度1611GB/T6540-1988冷濾點（℃）24SH/T0248-1992閃點（閉口，℃）69170GB/T261-1983硫（%）0.0260.008GB/T380-1977水分（%，V/V）痕量0.04GB/T260-1989灰分（%）0.060.03GB/T508-1985酸值（mgKOH/g）3.10.5GB/T258-1998碘值（gI/100g）1.9102GB/T9104.1-1988十六烷值5055GB/T386-1991餾程（90%）355338ASIMD86.ID123芳烴（%）33.60NMR總甘油（%）00.25表2生物柴油性能及與0#柴油的比較152、產(chǎn)品展示餐飲業(yè)廢油脂高溫?zé)捴茝U油2、產(chǎn)品展示餐飲業(yè)廢油脂高溫?zé)捴茝U油16四、社會、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益四、社會、環(huán)境及17①按年產(chǎn)1000噸生物柴油計算，設(shè)備投資〔反響釜、泵、儲罐及離心機(jī)〕50萬元，需要流動資金約30萬元。②噸產(chǎn)品本錢〔包括原料、添加劑、電、煤、工人工資、設(shè)備折舊費、維修費、管理費及稅收等〕約為3564.8元/t，噸產(chǎn)品純利潤約2400元(按6000元/噸計)。③按年產(chǎn)1000噸生物柴油計,年產(chǎn)值600萬元,年創(chuàng)利潤約240萬元,與常規(guī)生產(chǎn)生物柴油相比年節(jié)約80余萬元，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。1、經(jīng)濟(jì)效益①按年產(chǎn)1000噸生物柴油計算，設(shè)備投資〔反響釜、泵、儲罐及18①工程投資生產(chǎn)之后，可安排社會閑散人員就業(yè)，減輕就業(yè)壓力，產(chǎn)生良好的社會效益。②利用綠色生物質(zhì)催化劑〔煅燒雞蛋殼〕催化餐飲業(yè)廢油脂制備生物柴油，真正到達(dá)了變廢為寶、節(jié)能減排的目的。③按年產(chǎn)1000噸凈水劑計，可使1500～2000萬噸餐飲業(yè)廢油脂得到處理，可減排餐飲業(yè)廢油水3000～5000噸，具有顯著地環(huán)境效益。2、社會、環(huán)境效益①工程投資生產(chǎn)之后，可安排社會閑散人員就業(yè)，減輕就業(yè)壓力，產(chǎn)19五、結(jié)論五、結(jié)論20利用餐飲業(yè)廢油脂為原料，成功制備出可再生綠色生物柴油。采用綠色可再生生物質(zhì)〔煅燒雞蛋殼〕作催化劑，制備工藝清潔,無二次污染，可有效地利用資源，消除環(huán)境污染，變廢為寶。產(chǎn)品經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品具有較好的柴油機(jī)燃燒特性，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)符合我國輕柴油的標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品的成功研制真正到達(dá)了“變廢為寶、節(jié)能減排〞的目的，既符合當(dāng)前環(huán)保節(jié)能的要求，又有廣闊的應(yīng)用前景和良好的社會環(huán)境效益。利用餐飲業(yè)廢油脂為原料，成功制備出可再生綠色生物柴油。21參考文獻(xiàn)[1]AdamsC,PetersJF,RandMC,etal.Investigationofsoybeanoilasadieselfueiextender:endurancetests[J].JAmOilChemSoc,1983,60:1574-1579.[2]PetersonCL,AuldDL,KorusRA.Winterrapeoilfuelfordieselengines:recoveryandutilization[J].JAmOilChemSoc,1983,60:1579-1587.[3]KrawcykT.Biodiesel-Alternativefuelmakesinroadsbuthurdlesremain[J].INFORM,1996(7):801-829.[4]盛梅，李為民，鄔國英.生物柴油研究進(jìn)展[J].中國油脂，2003，28〔4〕：66-70.[5]忻耀年.生物柴油的開展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景[J],中國油脂，2005，30(3)：49～53.[6]韓德奇，袁旦，等.生物柴油的現(xiàn)狀與開展前景[J].石油化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2002〔4〕4-10.參考文獻(xiàn)[1]AdamsC,PetersJF,Ran22[7]張?zhí)?，袁銀南.生物柴油的環(huán)境效益與社會經(jīng)濟(jì)效益[J].能源環(huán)境保護(hù)，2005，19〔2〕：16-19.[8]符太軍，紀(jì)威，姚亞光，張傳龍.地溝油制取生物柴油的實驗研究[J].能源技術(shù)，2005，26〔3〕：106-108.[9]盛梅，田大亮，曹國民.利用餐飲廢油制備生物柴油[J].中國資源綜合利用，2004，18〔2〕：231-236.[10]李為民，章文峰，鄔國英.菜籽油油腳制備生物柴油[J],江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2003，15(1)：7～10.[11]李為民，徐春明.大豆油腳浸出油制備生物柴油及性能研究[J],中國油脂，2006，31(4):68～71.[12]黃小明，謝文磊，彭紅，李海濤.生物柴油的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制[J].糧油食品科技，2005，13〔3〕：40-42.參考文獻(xiàn)[7]張?zhí)?，袁銀南.生物柴油的環(huán)境效益與社會經(jīng)濟(jì)效益[J]23致謝感謝郭應(yīng)臣教授在研究過程中的精心指導(dǎo)。感謝南陽師范學(xué)院各級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心，以及化工學(xué)院各位教師的幫助。感謝南陽市各企事業(yè)單位的積極協(xié)助。感謝河南省分析測試中心以及南陽市環(huán)境監(jiān)測站的檢測分析。特別感謝各位評委教師的批評指正。致謝感謝郭應(yīng)臣教授在研究過程中的精心指導(dǎo)。24歡迎各位專家批評指正歡迎各位專家批評指正25利用生物質(zhì)催化餐飲業(yè)廢油脂制備生物柴油

設(shè)計者：宋文河賽明澤李志平薛剛張丹豐李莉敏指導(dǎo)教師：郭應(yīng)臣教授利用生物質(zhì)催化餐飲業(yè)廢油脂制備生物柴油設(shè)計者：宋文河26一、研究背景二、制備工藝三、產(chǎn)品性能分析四、社會、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益五、結(jié)論報告內(nèi)容一、研究背景二、制備工藝三、產(chǎn)品性能分析四、社會、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)27一、研究背景一、研究背景28環(huán)境污染環(huán)境污染29餐飲業(yè)廢油脂餐飲業(yè)廢油脂30制備生物柴油常用催化劑濃硫酸固體酸固體堿生物酶

價格昂貴且催化條件苛刻催化效率不高且產(chǎn)生廢堿液產(chǎn)品難分離且產(chǎn)生廢酸液產(chǎn)生大量廢液制備生物柴油常用催化劑濃硫酸固體酸固體堿生物酶價格昂貴且催31?

經(jīng)過多次試驗，當(dāng)選用煅燒雞蛋殼作催化劑時甲酯的收率較高，能達(dá)到88%。雞蛋殼屬于綠色生物質(zhì)，既能再生重復(fù)使用，又對環(huán)境無污染。綠色可再生生物質(zhì)催化劑?經(jīng)過多次試驗，當(dāng)選用煅燒雞蛋殼作催化劑時甲32變廢為廢，節(jié)能減排?我們探究利用綠色生物質(zhì)催化餐飲業(yè)廢油脂制備可再生綠色生物柴油的方法，達(dá)到廢物利用，變廢為寶的目的，既解決了餐飲業(yè)廢油脂回收利用的問題，又能夠產(chǎn)生很好的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，具有非常廣闊的應(yīng)用前景！變廢為廢，節(jié)能減排?我們探究利用綠色生物質(zhì)催化餐飲業(yè)廢油脂制33二、制備工藝二、制備工藝34RCOOH+CH3OH

RCOOCH3+H2O反應(yīng)流程圖餐飲業(yè)廢油脂反應(yīng)液加入H2SO4-CH3OH

溶液調(diào)節(jié)加入催化劑產(chǎn)品過濾催化劑RCOOH+CH3OHRCOOCH3+H235圖1原料配比對酯交換反應(yīng)的影響

圖2催化劑加入量對產(chǎn)率的影響?當(dāng)醇油比為7:1時，生物柴油的產(chǎn)率最大。

?實驗選定催化劑用量為廢油質(zhì)量的3%-4%為宜。工藝條件的優(yōu)化圖1原料配比對酯交換反應(yīng)的影響圖2催化劑加36?選擇煅燒的雞蛋殼作為催化劑。

?實驗選定反應(yīng)溫度為70℃-75℃為宜。

圖3催化劑的選擇圖4反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響工藝條件的優(yōu)化024681012甲醇鈉氧化鈣濃硫酸煅燒雞蛋殼催化劑反應(yīng)時間/h34567891011產(chǎn)品鹽基度/%反應(yīng)時間產(chǎn)品鹽收率?選擇煅燒的雞蛋殼作為催化劑。?實驗選定反應(yīng)溫度為70℃-37三、產(chǎn)品性能分析三、產(chǎn)品性能分析381、產(chǎn)品質(zhì)量分析1.酸值的測定按GB5530—1985植物油脂檢驗、酸值測定法測定。2.生物柴油產(chǎn)品中甲酯含量的測定用1102型氣相色譜儀檢測產(chǎn)物中脂肪酸甲酯含量，色譜工作參數(shù)與條件：氫火焰離子檢測器，2m×3mm的不銹鋼填充柱，OV－17固定相，爐溫250℃，檢器溫度320℃，進(jìn)樣器溫度300℃，進(jìn)樣量為0.1μL，內(nèi)標(biāo)法(內(nèi)標(biāo)物十一酸甲酯)計算脂肪酸甲酯的含量。1、產(chǎn)品質(zhì)量分析1.酸值的測定按GB5530—198539表2生物柴油性能及與0#柴油的比較性能指標(biāo)0#柴油生物柴油測試方法密度（20℃，Kg/m3）858.1875.3GB/T1884-2000運動粘度（40℃，mm2/s）3.35.0GB/T256-1988色度1611GB/T6540-1988冷濾點（℃）24SH/T0248-1992閃點（閉口，℃）69170GB/T261-1983硫（%）0.0260.008GB/T380-1977水分（%，V/V）痕量0.04GB/T260-1989灰分（%）0.060.03GB/T508-1985酸值（mgKOH/g）3.10.5GB/T258-1998碘值（gI/100g）1.9102GB/T9104.1-1988十六烷值5055GB/T386-1991餾程（90%）355338ASIMD86.ID123芳烴（%）33.60NMR總甘油（%）00.25表2生物柴油性能及與0#柴油的比較402、產(chǎn)品展示餐飲業(yè)廢油脂高溫?zé)捴茝U油2、產(chǎn)品展示餐飲業(yè)廢油脂高溫?zé)捴茝U油41四、社會、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益四、社會、環(huán)境及42①按年產(chǎn)1000噸生物柴油計算，設(shè)備投資〔反響釜、泵、儲罐及離心機(jī)〕50萬元，需要流動資金約30萬元。②噸產(chǎn)品本錢〔包括原料、添加劑、電、煤、工人工資、設(shè)備折舊費、維修費、管理費及稅收等〕約為3564.8元/t，噸產(chǎn)品純利潤約2400元(按6000元/噸計)。③按年產(chǎn)1000噸生物柴油計,年產(chǎn)值600萬元,年創(chuàng)利潤約240萬元,與常規(guī)生產(chǎn)生物柴油相比年節(jié)約80余萬元，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。1、經(jīng)濟(jì)效益①按年產(chǎn)1000噸生物柴油計算，設(shè)備投資〔反響釜、泵、儲罐及43①工程投資生產(chǎn)之后，可安排社會閑散人員就業(yè)，減輕就業(yè)壓力，產(chǎn)生良好的社會效益。②利用綠色生物質(zhì)催化劑〔煅燒雞蛋殼〕催化餐飲業(yè)廢油脂制備生物柴油，真正到達(dá)了變廢為寶、節(jié)能減排的目的。③按年產(chǎn)1000噸凈水劑計，可使1500～2000萬噸餐飲業(yè)廢油脂得到處理，可減排餐飲業(yè)廢油水3000～5000噸，具有顯著地環(huán)境效益。2、社會、環(huán)境效益①工程投資生產(chǎn)之后，可安排社會閑散人員就業(yè)，減輕就業(yè)壓力，產(chǎn)44五、結(jié)論五、結(jié)論45利用餐飲業(yè)廢油脂為原料，成功制備出可再生綠色生物柴油。采用綠色可再生生物質(zhì)〔煅燒雞蛋殼〕作催化劑，制備工藝清潔,無二次污染，可有效地利用資源，消除環(huán)境污染，變廢為寶。產(chǎn)品經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品具有較好的柴油機(jī)燃燒特性，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)符合我國輕柴油的標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品的成功研制真正到達(dá)了“變廢為寶、節(jié)能減排〞的目的，既符合當(dāng)前環(huán)保節(jié)能的要求，又有廣闊的應(yīng)用前景和良好的社會環(huán)境效益。利用餐飲業(yè)廢油脂為原料，成功制備出可再生綠色生物柴油。46參考文獻(xiàn)[1]AdamsC,PetersJF,RandMC,etal.Investigationofsoybeanoilasadieselfueiextender:endurancetests[J].JAmOilChemSoc,1983,60:1574-1579.[2]PetersonCL,AuldDL,KorusRA.Winterrapeoilfuelfordiesel