地溝油泔水油提煉生物柴油可研

地溝油泔水油提煉生物柴油可研卷,期】2023033005【總頁數(shù)】5頁67-71【關(guān)鍵詞】餐余地溝油;生物柴油;酸催化酯化反應(yīng);堿催化酯化反應(yīng)【作者】翦英紅;范寧偉;李牟;王紅;魏薇;吳春英【單位】吉林化工學(xué)院,資源與環(huán)境工程學(xué)院,吉林吉林132022;吉林化工學(xué)院,資源與環(huán)境工程學(xué)院,吉林吉林132022;吉林化工學(xué)院,資源與環(huán)境工程學(xué)院,吉林吉林132022;吉林化工學(xué)院,資源與環(huán)境工程學(xué)院,吉林吉林132022;吉林化工學(xué)院,資源與環(huán)境工程學(xué)院,吉林吉林132022;吉林化工學(xué)院,資源與環(huán)境工程學(xué)院,吉林吉林132022【正文語種】中文【中圖分類】餐余地溝油是指從餐飲業(yè)回收的,質(zhì)量、衛(wèi)生極差,水分、,[1],歐洲2000年食用油脂消耗量為1700萬噸其中植物油占75%,收集的廢食用油脂約40萬噸.我國[2]每年食用油脂消費量也多達(dá)1200萬噸,每年廢食用油脂產(chǎn)生量估量為250萬噸,即每消耗1,一旦被人食用,不僅會破壞人體白血球和消化粘膜,導(dǎo)致肝臟損壞,引起食物中毒,重則致癌,嚴(yán)峻危害人民群眾健康[3].生物柴油,、動物油脂,或者餐余地溝油、地溝油等為原料油與短鏈醇經(jīng)過酯交換工藝制成的脂肪酸甲酯、乙酯等,可代替石化柴油或與石化柴油混用的可再生性柴油燃料[4].由于其較好的燃燒性質(zhì)以及其可再生,環(huán)境污染小等優(yōu)點,生物柴油已經(jīng)在西方國家得到了廣泛的討論及應(yīng)用.生物柴油的制備方法可分為物理法、[3]和微乳液法[5],化學(xué)法主要有高溫?zé)峤夥╗6]和酯交換法[7],生物法[8]是利用生物酶催化制備生物柴油,[7]是指以油脂和各種短鏈醇為原料,用酸、堿作催化劑,通過酯交換反應(yīng),、、磷酸、鹽酸,常用的堿催化劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀[9].以地溝油為原料生產(chǎn)生物柴油,可將地溝油轉(zhuǎn)變成一種有用的工業(yè)資源,打開了其回收再利用的瓶頸,從而切斷其重新流入使用領(lǐng)域的途徑,有效保障人們身體健康,改善城市環(huán)境,,討論了利用餐余地溝油制備生物柴油可能性,試劑與儀器甲醇天津市永大化學(xué)試劑有限公司、硫酸北京化工廠、氫氧化鈉天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心、無水亞硫酸鈉天津市永大化學(xué)試劑有限公司、***化鈉中國醫(yī)藥公司經(jīng)銷,均為分析純.型智能恒溫磁力攪拌器上海鷹迪儀器設(shè)備有限公司、104精密電子天平梅特勒-托利多儀器有限公司、-6000全自動智能量熱儀鶴壁市恒鑫儀器儀表有限公司、-261閉口閃點試驗器上海機(jī)電公司、常規(guī)玻璃器皿.試驗過程原料油采集與前處理本試驗使用的原料油來源于某飯店的餐余地溝油.從飯店收集得到的餐余地溝油中含有大量的食物殘渣,如骨頭、菜葉、動物肉等固體物質(zhì),還有淀粉、蛋白、糖類、膠體物質(zhì)等混于油脂中的膠體物質(zhì),以及大量的水.:大燒瓶內(nèi)放置網(wǎng)狀過濾器,將餐余地溝油倒入燒瓶中,,與水混合后加入三口燒瓶中,加熱、攪拌,,靜置,,,加入破乳,鹽析可除去膠體物質(zhì).過濾后得到的油脂在通風(fēng)廚中加熱到105℃,直至無氣泡產(chǎn)生,,加入無水亞硫酸鈉,直到有亞硫酸鈉固體消失,,除去亞硫酸鈉,得無水的餐余地溝油.通過酸析、水洗、除水處理后的餐余廢棄油基本上能滿意后續(xù)操作對油酯的要求.生物柴油的制備,以降低原料油的酸值,為下步反應(yīng)供應(yīng)條件;其次步進(jìn)行堿催化酯化反應(yīng),得到生物柴油產(chǎn)品.1酸催化酯化反應(yīng)取地溝油于三口燒瓶中,加入肯定量預(yù)先勻稱混合的甲醇和濃硫酸混合液,在恒溫磁力攪拌器的攪拌下,接冷凝管進(jìn)行回流加熱反應(yīng),反應(yīng)一段時間后,停止加熱,冷水沖洗快速冷卻至室溫,,蒸去殘留甲醇,得到脫酸油脂.對所得油脂進(jìn)行酸值的測定,:酯化率2堿催化酯化反應(yīng)取經(jīng)酸催化酯化反應(yīng)后的油于三口燒瓶中,加入肯定量預(yù)先勻稱混合的甲醇和氫氧化鈉混合液,在恒溫磁力攪拌器的攪拌下,,停止加熱,冷水沖洗快速冷卻至室溫終止反應(yīng),靜置分層,取油層進(jìn)行蒸餾,蒸去殘留甲醇,然后用熱蒸餾水洗滌生物柴油,至洗滌后的水澄清,最終脫水干燥即得生物柴油樣品.:產(chǎn)率餐余地溝油的幾個基本指標(biāo)對預(yù)處理后的地溝油,采納國標(biāo)法分別測定了其酸價、水分含量、.油樣酸價的凹凸表示油脂中游離脂肪酸含量的多少,,,色澤較深,并帶有刺激性氣味,,,.油脂中的水分是引起油脂***的主要因素之一,%,基本滿意反應(yīng)條件.皂化值[7],,油,說明所含脂肪酸的碳鏈較短.酸催化酯化反應(yīng)的條件確定通過前期的預(yù)試驗,確定本階段的主要影響因素有醇油摩爾比、濃硫酸用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、,醇油摩爾比和濃硫酸用量是關(guān)鍵條件.醇油摩爾比對酯化率的影響以醇油摩爾比為橫坐標(biāo),酯化率為縱坐標(biāo)繪制酯化率隨醇油摩爾比的變化趨勢圖,如圖1所示.可以看出,在醇油摩爾比較低時,,,所以當(dāng)醇油摩爾比達(dá)到41后,酯化率趨于平衡,,會使后續(xù)的分別困難,,又不增加后續(xù)分別操作難度的狀況下,本試驗的最佳醇油摩爾比確定為41.濃硫酸用量對酯化率的影響依據(jù)文獻(xiàn)報道[10],.由圖2可以看出,隨著濃硫酸用量的增加,酯化率相應(yīng)提高,當(dāng)濃硫酸用量為油重的3%時,酯化率達(dá)到最大值,再增加濃硫酸用量,,沒有足夠的酸性中心,催化作用差,,自然會增加油脂的酸值,,使反應(yīng)物的顏色加深,%.其他條件的影響反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、攪拌速度對酯化率也有影響.在反應(yīng)開頭階段,時,后,再延長反應(yīng)時間,酯化率不再增加,故本試驗的最佳反應(yīng)時間為80,在反應(yīng)初期會快速增大,但在60℃,接近或超過甲醇的沸點時,℃.攪拌狀況不同,,酯化反應(yīng)進(jìn)行的很慢,,當(dāng)攪拌速度在100~250范圍內(nèi),隨著攪拌速度的增加,酯化率有明顯的增大,但攪拌速度達(dá)到肯定程度時,酯化率變化緩慢,,.酸催化預(yù)酯化反應(yīng)的結(jié)果在油100,甲醇400,濃硫酸3,反應(yīng)時間80,反應(yīng)溫度60℃,攪拌速度250,蒸去殘留甲醇,離心分別取油脂層,,通過預(yù)酯化后,左右,,可進(jìn)行后續(xù)的堿催化酯化反應(yīng).堿催化酯化反應(yīng)最佳條件的確定堿催化酯化反應(yīng)階段影響產(chǎn)率的主要因素有醇油摩爾比、氫氧化鈉用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、、氫氧化鈉用量非常重要.醇油摩爾比對產(chǎn)率的影響以醇油摩爾比為橫坐標(biāo),生物柴油產(chǎn)率為縱坐標(biāo),繪制了產(chǎn)率隨醇油摩爾比的變化趨勢圖,,隨著甲醇初始濃度的提高,生物柴油的產(chǎn)率也快速提高,,醇油的濃度對正反應(yīng)的推動作用已經(jīng)很小,,會導(dǎo)致副產(chǎn)物分別困難,還使得生成的生物柴油產(chǎn)品質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn),所以,本試驗最終確定最佳醇油摩爾比為61.氫氧化鈉用量對產(chǎn)率的影響,,,催化其他條件對產(chǎn)率的影響隨著反應(yīng)時間的延長,生物柴油產(chǎn)率有明顯的上升,但當(dāng)反應(yīng)時間達(dá)到40后,反應(yīng)的產(chǎn)率趨于平穩(wěn),即使再延長反應(yīng)時間,,堿催化酯化反應(yīng)的最佳反應(yīng)時間為40℃后,℃.,堿催化酯化反應(yīng)的攪拌速度最佳值為350.產(chǎn)品性能考察對最佳條件下獲得的生物柴油的水分、黏度、密度、閃點、凝點、冷凝點、、氧化安定性、酸度、銅片腐蝕、熱值等加以了測定,并與0。

#柴