CN101586042A - 一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法，其特征包括：A.餐厨地沟油预处理(初滤、脱水、精滤)；B.酯化、酯交换；C.甘油分离；D.脱色。通过四个步骤即得脂肪酸甲酯-生物柴油。本发明原料易得、生产工艺简单、生产设备采用全密闭化、不会造成二次环境污染。本发明有效的解决了餐厨垃圾中地沟油的资源循环利用，从而真正实现了餐厨垃圾变废为宝的目的，同时也提高了食品安全性。

Description

一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法
技术领域
本发明涉及环保方法，尤其涉及资源循环利用与生物柴油技术领域，特别是一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油-脂肪酸甲酯的方法。
背景技术
生物柴油，亦称脂肪酸甲酯，是一种利用植物油或动物油加工制取的新型燃料。随着世界范围的能源短缺以及人们对环境保护的日益重视，开发和研究生物柴油这一绿色环保型燃料用以替代不断枯竭的石油能源已迫在眉睫。以动植物油脂为主的地沟油经反应改性可以成为供内燃机使用的生物燃料，是清洁的可再生能源，是典型的“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要的战略意义。
在我国，餐饮废油的产量极大，据报道仅上海市的餐饮废油，每年就超过150kt。发达的饮食业为利用餐厨地沟油制取生物柴油提供了充足的原料，以廉价的餐厨地沟油为原料所制备的生物柴油，其制造费用比以植物油为原料的生物柴油大幅度的降低。在今天能源紧缺、油价高涨的时刻，面对城市里的加油站排着长龙等待柴油的汽车，相信人们对于发展生物柴油有充分的积极性。利用餐厨地沟油为原料生产生物柴油，对防止餐厨地沟油再次流入餐桌和促进生物柴油的发展具有充分的优越性。
发明内容
本发明为解决上述问题提供一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法。
本发明提供的这种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法包括下述步骤：
1、预处理；
餐厨垃圾地沟油的水分、杂质含量较高，首先要对地沟油进行初滤、脱水、精滤等预处理工序。
A、餐厨垃圾地沟油经过滤池初滤，滤掉其中的骨头、碎石等机械杂质。
B、初滤后的地沟油在80℃-120℃的真空条件下进行脱水。
C、脱水后的地沟油经过3级过滤机(150目)进行精滤，滤掉其中的残杂。
2、酯化、酯交换；
A、酯化是在60℃-90℃的密闭反应釜中进行，反应时间0.5h-3.0h，所用高效复合酸催化剂的用量为地沟油重量的0.3％-2.0％。
B、高效复合酸催化剂的质量配比为浓硫酸∶草酸∶冰醋酸＝0.3-2.0∶0.1∶0.1。
C、酯交换是在60℃-90℃的密闭反应釜中进行，所用碱性催化剂甲醇钾为地沟油重量的0.3％-2.0％，反应时间为0.5h-1.0h。
3、甘油分离；
通过蝶式离心机将反应后的产物进行分离，通过密度差分为上下两相，轻相为脂肪酸甲酯，重相为甘油。
4、脱色；
A、脱色是在60℃-100℃下进行的，加入脱色剂，脱色时间为0.5h-1.0h。
B、脱色剂为盐酸、次氯酸钠，盐酸用量为油重的0.1％-0.2％，次氯酸钠的用量为油重的0.1％-0.5％。
通过上述方法即得生物柴油-脂肪酸甲酯。
本发明原料易得、生产工艺简单、生产设备全密闭化、不会造成二次环境污染。本发明有效解决了餐厨垃圾中地沟油的资源循环利用，从而实现了餐厨垃圾变废为宝的目的，同时也提高了食品安全性。
具体实施方式
实施例一：
(1)首先将餐厨垃圾地沟油经过滤池初滤，滤掉其中的骨头、碎石等机械杂质，初滤后的地沟油在90℃的真空条件下进行脱水，脱水后的地沟油经过3级过滤机(150目)进行精滤，得到精制地沟油。将100kg的精制地沟油打入反应釜，加入30kg甲醇和1.5kg高效复合酸催化剂在70℃下进行酯化，反应时间持续3h。
(2)酯化反应结束后将(1)得到的产物，采用真空蒸馏脱除残留甲醇，然后静置分层，排掉反应釜底部少量废渣；加入反应釜20kg甲醇，2.0kg甲醇钾进行酯交换反应，反应温度控制在70℃，反应持续1.0h；反应结束后采用真空蒸馏脱除残留甲醇，离心去除反应生成的甘油；最后加入0.3kg脱色剂，升温至90℃进行脱色，得到精制脂肪酸甲酯-生物柴油。
实施例二：
(1)首先将餐厨垃圾地沟油经过滤池初滤，滤掉其中的骨头、碎石等机械杂质，初滤后的地沟油在90℃的真空条件下进行脱水，脱水后的地沟油经过3级过滤机(150目)进行精滤，得到精制地沟油。将150kg的精制地沟油打入反应釜，加入40kg甲醇和2.0kg高效复合酸催化剂在70℃下进行酯化，反应时间持续3h。
(2)酯化反应结束后将(1)得到的产物，采用真空蒸馏脱除残留甲醇，然后静置分层，排掉反应釜底部少量废渣；加入反应釜30kg甲醇，3.0kg甲醇钾进行酯交换反应，反应温度控制在70℃，反应持续1.0h；反应结束后采用真空蒸馏脱除残留甲醇，离心去除反应生成的甘油；最后加入0.5kg脱色剂，升温至90℃进行脱色，得到精制脂肪酸甲酯-生物柴油。
实施例三：
(1)首先将餐厨垃圾地沟油经过滤池初滤，滤掉其中的骨头、碎石等机械杂质，初滤后的地沟油在100℃的真空条件下进行脱水，脱水后要将地沟油经过3级过滤机(150目)进行精滤，得到精制地沟油。将100kg的精制地沟油打入反应釜，加入20kg甲醇和1.0kg高效复合酸催化剂在70℃下进行酯化，反应时间持续3h。
(2)酯化反应结束后将(1)得到的产物，采用真空蒸馏脱除残留甲醇，然后静置分层，排掉反应釜底部少量废渣；加入反应釜30kg甲醇，2.0kg甲醇钾进行酯交换反应，反应温度控制在70℃，反应持续1.0h；反应结束后采用真空蒸馏脱除残留甲醇，离心去除反应生成的甘油；最后加入0.3kg脱色剂，升温至90℃进行脱色，得到精制脂肪酸甲酯-生物柴油。
用本发明生产的生物柴油按B10与石化柴油勾兑，可用作城市公交车的燃料。

Claims (9)

1、一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法，其特征在于包括下述步骤：
A、餐厨地沟油预处理；
B、酯化、酯交换；
C、甘油分离；
D、脱色。
2、如权利要求1所述的一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法，其特征在于：餐厨地沟油预处理的方法是将地沟油经过滤池初滤，滤掉其中的骨头、碎石等机械杂质；在80℃-120℃的真空条件下进行脱水；脱水后的地沟油经过3级过滤机150目进行精滤，滤掉其中的残杂。
3、如权利要求1所述的一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法，其特征在于：酯化是在60℃-90℃的密闭反应釜中进行，所用高效复合酸催化剂的用量为地沟油重量的0.3％-2.0％。
4、如权利要求1所述的一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法，其特征在于：酯化是在60℃-90℃的密闭反应釜中进行的，反应时间为0.5h-3.0h。
5、如权利要求3所述的一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法，其特征在于：所用高效复合酸催化剂为浓硫酸、草酸和冰醋酸，其质量比为浓硫酸∶草酸∶冰醋酸＝0.3-2.0∶0.1∶0.1。
6、如权利要求1所述的一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法，其特征在于：酯交换反应是在60℃-90℃的密闭反应釜中进行，所用碱性催化剂甲醇钾为地沟油重量的0.3％-2.0％，反应时间为0.5h-1.0h。
7、如权利要求1所述的一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法，其特征在于：甘油分离是利用蝶式离心机将反应后的产物进行分离，通过密度差分为上下两相，轻相为脂肪酸甲酯，重相为甘油。
8、如权利要求1所述的一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法，其特征在于：脱色是在60℃-100℃下加入脱色剂，脱色时间为0.5h-1.0h。
9、如权利要求8所述的一种利用餐厨垃圾中回收的地沟油生产生物柴油的方法，其特征在于：脱色剂为盐酸、次氯酸钠；盐酸用量为油重的0.1％-0.2％，次氯酸钠的用量为油重的0.1％-0.5％。
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