CN103571560B - 一种利用地沟油制备复合型焦粘结剂及其制备型焦的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用地沟油制备复合型焦粘结剂及其制备型焦的方法，包括：（1）将回收的地沟油过滤后加入反应釜中，加热搅拌，静置，二次过滤；再次加热搅拌，稠油液备用；（2）将陶土、氧化钙、二氧化硅和腐植酸混合均匀，破碎成碎末料粉；（3）取精制地沟油置于反应釜中，升温，将料粉加入反应釜中，搅拌混匀，再升温，搅拌；（4）将混合液室温下静置，即制得复合型焦粘结剂。制备复合型焦的方法，包括：（1）将粉焦破碎至，将其与复合型焦粘结剂充分混合；（2）将混合物送至锟压成型；（3）经干燥、冷却后即得型焦。本发明为地沟油的综合利用提供了一条有益的途径。产物具有生产成本低、无毒、绿色环保等优点。

Description

一种利用地沟油制备复合型焦粘结剂及其制备型焦的方法

技术领域

本发明涉及粉焦成型技术领域，尤其涉及一种利用地沟油制备复合型焦粘结剂和制备型焦的方法。

背景技术

在我国，植物油和动物脂肪的消耗巨大，每天产生的餐饮垃圾高达数千万吨。地沟油泛指生活中存在的各种劣质油，特别是餐饮行业产生的餐饮废油，排放入城市下水道的地沟油产生了极大的危害。首先是地沟油回收后流向餐桌，严重危害人民群众的身体健康。地沟油是质量极差、过氧化值和酸价等严重超标的非食用油，在其酸败、氧化和分解等一系列化学变化过程中会产生大量具有严重毒性的物质，滋生大量的细菌、真菌等有害微生物，同时富含黄曲霉素等有毒有害物质，会造成人体消化不良、腹泻、腹痛和胃癌、肠癌等严重健康危害。而更为严重的是，目前尚无有效的方法鉴定食用油和提炼的地沟油。其次，地沟油的排放会造成严重的环境污染。地沟油容易凝固，容易堵塞排水沟，造成污水横流，严重污染环境。地沟油含有大量脂肪酸等营养物质和毒素，流向江河会造成水体营养化和污染。

尽管地沟油对于人体和环境具有严重的危害，但是其主要成分仍然是硬脂酸甘油三酯和软脂酸甘油三酯，地沟油的大量排放造成了严重的资源浪费。已有研究报道将地沟油经过提纯、炼化等处理后制备生物柴油、航空油、选矿药剂、生产乙醇和沼气等，实现废物利用，具有重大的社会效益和经济效益。

在冶金、化工和电石等行业的生产过程中，焦炭是一种主要的原料，但其使用时需要一定的块度。然而由于焦炭机械强度较低，在运输以及处理过程中会破碎，产生大量小粒度的粉焦。虽然粉焦物理化学性能与大块焦炭并无多大差异，但粒度不符合冶金、化工和电石等行业生产工艺的要求，致使其无法直接利用。大多数企业将这些粉焦长期露天堆积，对周边环境造成了严重污染，并严重危害人体健康。部分企业将大量粉焦当作廉价普通燃料使用，其价值被严重低估，不仅使企业的生产成本升高，还造成了严重的能源浪费。因此，开发新型粘结剂，将粉焦制备成性能优良的型焦是实现其综合利用的一条有效途径，具有重大的经济效益和社会效益。目前，如何开发高性能的复合型粘结剂并尽可能降低其生产成本是粉焦成型粘结剂的主要研究方向。

地沟油经过提纯、精炼后，将其作为粘结剂主要原料中的一种，使地沟油变废为宝，为其综合利用提供了一条有益的途径，避免了地沟油对环境的危害以及对人体健康的影响。此外，地沟油廉价易得，有效的降低了企业的生产成本，可利用其制备性能优良的复合粘结剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用地沟油制备型焦粘结剂和制备型焦的方法，以实现地沟油和粉焦资源的有效利用，制备出性能优良的型焦。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合型焦粘结剂，其原料组成（质量份数）如下：

进一步地，所述地沟油为废弃的植物和动物油脂，其为包括有硬脂酸甘油脂和软脂酸甘油脂成分的混合物。

相应地，本发明还给出了一种利用地沟油制备复合型型焦粘结剂的方法，该方法包括下述步骤：

（1）首先，将回收的地沟油过滤，去除食物残渣和其他颗粒物；过滤后的液体加入反应釜中，加热搅拌，然后静置，并二次过滤除杂；将滤后的粘稠液体再次放入反应釜中，加热搅拌，剩余粘稠油液备用；

（2）将10-20份陶土、10-15份氧化钙、10-15份二氧化硅和6-14份腐植酸混合均匀，破碎成50-100目的碎末料粉；

（3）取40-60份步骤（1）制备的精制地沟油置于反应釜中，升温，待温度达到55-65℃，将步骤（2）制备的料粉加入反应釜中，以70-90r/min的转速搅拌70-100min，使上述成分充分混匀，再将温度升至90-100℃，在该温度条件下继续搅拌60-70min；

（4）将步骤（3）制备的混合液室温下静置5-8h，待其冷却至室温，即制得所述复合型焦粘结剂。

进一步地，所述步骤（1）精制地沟油时，过滤后的液体加入反应釜中，在70-80℃下加热搅拌2-3h，然后静置1-2h，并二次过滤除杂；将滤后的粘稠液体再次放入反应釜中，在80-90℃下加热搅拌3-4h得粘稠油液。

进而，本发明还给出了一种利用地沟油制备复合型型焦的方法，包括如下步骤：

（1）将粉焦破碎至粒度在3mm以下，将其与利用地沟油制备的复合型焦粘结剂置于混捏锅内，在60-100℃下搅拌30min，使粉焦和粘结剂充分混合；

（2）将混合后的复合粘结剂和粉焦送至锟压机中，在50-80℃下加压至10-15Mpa挤压成型；

（3）经干燥、冷却后即得所述型焦。

进一步地，所述粉焦与复合型焦粘结剂用料比例（质量份数）为：粉焦80-85份，复合型焦粘结剂15-20份。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明为地沟油的综合利用提供了一条有益的途径。此外，地沟油廉价易得，易于回收，可以有效降低企业的生产成本，提高企业经济效益。

（2）本复合粘结剂以地沟油为主要原料，将有机组分和无机组分有效复合，实现了它们之间优势互补，提高了粘结性能，具有生产成本低、无毒、绿色环保等优点。

（3）本发明可用于粉焦成型制备型焦，不仅适用于焦炭的运输过程以及破碎过程中产生的粉焦，同样适用于粉煤热解后生成的粉焦，提高了粉焦的经济附加值。利用本粘结剂制备的型焦，具有热稳定好、耐高温、具有较高的机械强度等优良特性。待型焦自然干燥、冷却后，测得冷态抗压强度大于600N/球，落下强度大于80%，热稳定性能好，在1100℃以上的高温下不松散。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合实施方式对本发明作进一步详述。下述实施实例是在本发明技术方案的前提下的优选实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

首先，给出所述复合型焦粘结剂的制备方法，包括下述步骤：

（1）将回收的地沟油首先过滤，去除食物残渣和其他颗粒物；过滤后的液体加入反应釜中，在70-80℃下加热搅拌2-3h，然后静置1-2h，并二次过滤除杂；将滤后的粘稠液体再次放入反应釜中，在80-90℃下加热搅拌3-4h，彻底去除水份，剩余粘稠油液备用；

（2）将10-20份陶土、10-15份氧化钙、10-15份二氧化硅和6-14份腐植酸混合均匀，破碎成50-100目的碎末料粉；

（3）取40-60份步骤（1）制备的精制地沟油置于反应釜中，升温，待温度达到55-65℃，将步骤（2）制备的料粉加入反应釜中，以70-90r/min的转速搅拌70-100min，使这几种成分充分混匀；再将温度升至90-100℃，在该温度条件下继续搅拌60-70min；

（4）将步骤（3）制备的混合液室温下静置约5-8h，待其冷却至室温，即制得本发明所述的复合型焦粘结剂。

接着，给出利用上述复合型焦粘结剂制备复合型型焦的方法，包括如下步骤：

（1）将粉焦破碎至粒度在3mm以下，将其与上述利用地沟油制备的所述复合型焦粘结剂置于混捏锅内，用料比例（质量份数）为：粉焦80-85份，粘结剂15-20份；在60-100℃下搅拌30min，使粉焦和粘结剂充分混合；

（2）将混合后的粘结剂和粉焦送至锟压机中，在50-80℃下加压至10-15Mpa挤压成型；经干燥、冷却后即得所述型焦。

所述的地沟油是指生活中存在的各种回收的劣质油，包括回收的餐饮行业产生的餐饮废弃植物和动物油脂，劣质动物的内脏和皮毛等提炼加工后提纯的油，以及反复使用的炸油。主要成分是硬脂酸甘油脂和软脂酸甘油脂以及其他成分的混合物。经过脱水精炼后的地沟油呈褐色粘稠液体，在本发明的粘结剂体系中起到对焦粉表面浸润的作用，同时其本身具有良好的自粘性，并与其它粉料(陶土、氧化钙、二氧化硅、腐植酸)相容性好，能够有效促进粉料的紧密结合，充分满足型焦制备的需求。

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

（1）将回收的地沟油首先过滤，去除食物残渣和其他颗粒物。过滤后的液体加入反应釜中，在70℃下加热搅拌2h，然后静置1h，并二次过滤除杂。将滤后的粘稠液体再次放入反应釜中，在80℃下加热搅拌3h，彻底去除水份，剩余粘稠油液备用。

（2）将10份陶土、10份氧化钙、10份二氧化硅和10份腐植酸混合均匀，破碎成50目的碎末。

（3）取60份精制地沟油置于反应釜中，升温，待温度达到55℃，将步骤（2）制备的料粉加入反应釜中，以70r/min的转速搅拌70min，使这几种成分充分混匀。再将温度升至90℃，在该温度条件下继续搅拌60min。

（4）将步骤（3）制备的混合液室温下静置约5小时，待其冷却至室温，即制得本发明所述的复合型焦粘结剂。

（5）将粉焦破碎至粒度在3mm以下，将其与步骤（4）所述复合型焦粘结剂置于混捏锅内，在60℃下搅拌30分钟，使粉焦和粘结剂充分混合。用料比例（质量份数）为：粉焦85份，粘结剂15份。

（6）将混合后的粘结剂和粉焦送至锟压机中，在50℃下加压至10Mpa挤压成型。经干燥、冷却后即得所述型焦。

实施例2

（1）将回收的地沟油首先过滤，去除食物残渣和其他颗粒物。过滤后的液体加入反应釜中，在75℃下加热搅拌2.5h，然后静置1.5h，并二次过滤除杂。将滤后的粘稠液体再次放入反应釜中，在85℃下加热搅拌3.5h，彻底去除水份，剩余粘稠油液备用。

（2）将15份陶土、13份氧化钙、12份二氧化硅和10份腐植酸混合均匀，破碎成75目的碎末。

（3）取50份精制地沟油置于反应釜中，升温，待温度达到60℃，将步骤（2）制备的料粉加入反应釜中，以80r/min的转速搅拌85min，使这几种成分充分混匀。再将温度升至95℃，在该温度条件下继续搅拌65min。

（4）将步骤（3）制备的混合液室温下静置约6.5h，待其冷却至室温，即制得本发明所述的复合型化型焦粘结剂。

（5）将粉焦破碎至粒度在3mm以下，将其与步骤（4）所述粘结剂置于混捏锅内，在80℃下搅拌30min，使粉焦和粘结剂充分混合。用料比例（质量份数）为：粉焦82份，粘结剂18份。

（6）将混合后的粘结剂和粉焦送至锟压机中，在65℃下加压至13Mpa挤压成型。经干燥、冷却后即得所述型焦。

实施例3

（1）将回收的地沟油首先过滤，去除食物残渣和其他颗粒物。过滤后的液体加入反应釜中，在80℃下加热搅拌3h，然后静置2h，并二次过滤除杂。将滤后的粘稠液体再次放入反应釜中，在90℃下加热搅拌4h，彻底去除水份，剩余粘稠油液备用。

（2）将19份陶土、14份氧化钙、14份二氧化硅和13份腐植酸混合均匀，破碎成100目的碎末。

（3）取40份精制地沟油置于反应釜中，升温，待温度达到65℃，将步骤（2）制备的料粉加入反应釜中，以90r/min的转速搅拌100min，使这几种成分充分混匀。再将温度升至100℃，在该温度条件下继续搅拌70min。

（4）将步骤（3）制备的混合液室温下静置约8h，待其冷却至室温，即制得本发明所述的复合型化型焦粘结剂。

（5）将粉焦破碎至粒度在3mm以下，将其与步骤（4）所述粘结剂置于混捏锅内，在100℃下搅拌30min，使粉焦和粘结剂充分混合。用料比例（质量份数）为：粉焦80份，粘结剂20份。

（6）将混合后的粘结剂和粉焦送至锟压机中，在80℃下加压至15Mpa挤压成型。经干燥、冷却后即得所述型焦。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (3)

1.一种复合型焦粘结剂，其特征在于，其原料组成(质量份数)如下：

所述地沟油为废弃的植物和动物油脂，其为包括有硬脂酸甘油脂和软脂酸甘油脂成分的混合物。

2.一种利用地沟油制备复合型型焦粘结剂的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

(1)首先，将回收的地沟油过滤，去除食物残渣和其他颗粒物；过滤后的液体加入反应釜中，加热搅拌，然后静置，并二次过滤除杂；将滤后的粘稠液体再次放入反应釜中，加热搅拌，剩余粘稠油液备用；

(2)将10-20份陶土、10-15份氧化钙、10-15份二氧化硅和6-14份腐植酸混合均匀，破碎成50-100目的碎末料粉；

(3)取40-60份步骤(1)制备的精制地沟油置于反应釜中，升温，待温度达到55-65℃，将步骤(2)制备的料粉加入反应釜中，以70-90r/min的转速搅拌70-100min，使上述成分充分混匀，再将温度升至90-100℃，在该温度条件下继续搅拌60-70min；

(4)将步骤(3)制备的混合液室温下静置5-8h，待其冷却至室温，即制得所述复合型焦粘结剂；

所述步骤(1)精制地沟油时，过滤后的液体加入反应釜中，在70-80℃下加热搅拌2-3h，然后静置1-2h，并二次过滤除杂；将滤后的粘稠液体再次放入 反应釜中，在80-90℃下加热搅拌3-4h得粘稠油液。

3.一种基于权利要求1复合型焦粘结剂制备复合型型焦的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将粉焦破碎至粒度在3mm以下，将其与利用地沟油制备的复合型焦粘结剂置于混捏锅内，在60-100℃下搅拌30min，使粉焦和粘结剂充分混合；

(2)将混合后的复合粘结剂和粉焦送至锟压机中，在50-80℃下加压至10-15MPa 挤压成型；

(3)经干燥、冷却后即得所述型焦；

所述粉焦与复合型焦粘结剂用料比例(质量份数)为：粉焦80-85份，复合型焦粘结剂15-20份。