CN103977628B - 一种地沟油提炼过程中油水渣的分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明设计一种地沟油提炼过程中油水渣的分离方法。需要解决的技术问题是脱除地沟油制品中的固态和离子态的金属杂质。本发明油水渣的分离方法，其特征在于，来自沉降分离罐（1）的油水渣进入立式下卸料离心分离机（2），在离心力作用下，固渣沉积在转鼓内壁形成具有过滤作用的滤饼，油水混合物则穿过滤饼和滤袋的微孔实现液固分离，获得了液相的油水混合物和固渣，离心机的机械刮刀将滤饼刮落，排出固渣，油水混合物经中间储罐（3）除去金属杂质后经液体输送泵（4）输送到水力旋流器（5）进行高速旋流分离得到油相产品和水。

Description

一种地沟油提炼过程中油水渣的分离方法

技术领域

本发明公开了一种地沟油提炼过程中油水渣的分离方法，属于废弃物资源化领域。

背景技术

数据显示，我国一年的油脂消费总量大约是2250万吨，餐饮用油超过600万吨至800万吨。大部分的废弃油脂从下水道排入了江河，会造成水体营养化，严重污染了生态环境，破坏了自然生态系统。一部分废弃油脂被不法分子经过简单的炼制处理后又流入市场，重新回流到老百姓的餐桌。据有关人士估算，目前我国每年返回餐桌的地沟油有200万～300万吨，占年消费总量的1/10。地沟油之一的煎炸老油长期在高温下与空气中的氧气接触，部分发生热解、氧化、聚合等复杂反应，致使油粘度增加，过氧化值升高，并产生些挥发物及醛、酮、内酯等有刺激性气味的致癌物质。

但是餐饮废弃油脂经过加工，可以转变成工业原料，目前关于地沟油的下游产品主要集中在生物柴油、脂肪酸、硬脂酸、环氧大豆油、醇酸树脂、压敏胶等方面。

现有的处理方法是，收集来的地沟油原料含有剩饭菜、鸡骨、鱼骨、牙签、瓶盖等杂物，经粉碎、初筛，用泥浆泵将原料物流打入沉降分离罐，蒸汽加热烧煮，冷却澄清分离，含水固渣逐渐沉降下来，物料分为上下两层。上层主要为油，含有少量的水，下层主要为油水渣。鉴于油水渣层仍然夹带有部分油脂，必须将油脂分离出来。

原有的方法是澄清罐放出的油水渣混合木屑，装入包状滤袋，用立式榨油机进行压榨，由于木屑的过滤作用，绝大部分固渣被截留在榨包（滤袋）内，油水混合物从滤袋空隙中流出，进入下一个沉降分离罐进行油水分离。

由于立式压榨机无法进行密封，压榨过程中污水横流，酸臭气味熏天，作业环境恶劣，更为值得重视的是，干燥的多孔性木屑吸附了一部分油脂，这部分油脂难以进行剥离回收，造成油脂收率降低。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，在炼制过程中脱除地沟油制品中固态和离子态的金属杂质。

本发明地沟油提炼过程中油水渣的分离方法，来自沉降分离罐的油水渣进入立式下卸料离心分离机（必要时，可以在放料阶段向油水渣中添加少量木屑以调整滤饼的孔隙度），在离心力作用下，固渣沉积在转鼓内壁形成具有过滤作用的滤饼，油水混合物则穿过滤饼和滤袋的微孔实现液固分离，获得了液相的油水混合物和固渣，离心机的机械刮刀将滤饼刮落，排出固渣，油水混合物经中间储罐除去金属杂质后经液体输送泵输送到水力旋流器进行高速旋流分离得到油相产品和水。

在高速旋转的离心机转鼓内，油水在强大离心力作用下穿过滤网上的微孔流出，而固渣则被截留在滤网上，当固渣形成的滤饼达到一定厚度时，递进的刮刀将滤饼刮落，由离心机下方的收集器收集或传送带转运出去。由于滤饼含水量较低，稍作烘干，可与木屑混合制备生物质燃料，供给本厂锅炉作燃料使用。离心机排出的液相主要成分是油脂和水，液相油水进入中间储罐脱除金属杂质后，再进入水力旋流器，进行油水分离，获得几乎不含固体杂质和水份的油脂。

作为优选，中间储罐安装有直流电极和电磁铁；直流电极的正极为石墨材质，负极为不锈钢。所述的直流电极的正极为石墨材质，负极为不锈钢，两电极之间的距离在10～60mm，直流电压在1.0～10V；电磁铁参数为直流电12V，过滤2.5～10W，吸力1.2～50kgf。

液相中少量的重金属离子在直流电场作用下离子发生定向移动，Cu²⁺、Cd²⁺等离子在负极表面被还原为金属原子，这样可以脱除一部分离子状态的杂质；优选的电场强度为100～2000V/m（伏特/米）。另外，还可以同时加能够产生高强度磁场的电磁铁，用于吸附生产过程中金属工具和容器因磨损而脱落的铁质，粉末状杂质被吸附在电磁铁表面的收集槽中。搅拌装置使储罐内形成稳定的流场，加速杂质的脱除效率；电磁铁参数为直流电12V，功率2.5～10W，吸力1.2～50kgf。

水力旋流器是利用离心力场分离油水两相的高效分离设备，其上部为圆筒锥，下部有细长的尾管，圆筒锥体上部装有与筒壁呈切线方向的进料管，来自中间储罐的油水物料以5～20m/s的线速度进入水力旋流器，物料在旋流器内部形成一个复杂的三维湍流强旋流场，二次流使中心部分流体形成油芯，从顶部的中心溢流管，排出油相。

作为优选，立式下卸料离心分离机的转速为100～2000rpm，转鼓直径为400～2000mm，滤布或筛网网眼大小为20～300目，操作温度为20～120℃；所述的油水混合物进入水力旋流器的速度为5～20m/s。实施证明，上述方法参数在该范围内生产效果较好。

本发明使用的沉降分离罐、立式下卸料式离心机、中间储罐、液体输送泵和水力旋流器均为市售设备。

有益效果

本发明实现了半连续式的处理方法，由于液体基本都是在管道中流动，减少了异味的逸出，使作业环境大大改善。下卸料离心分离机的使用为工作场所的密闭化提供了技术基础。离心分离机得到的滤饼较为干燥，含水量低，大部分油脂被分离出来，提高了油脂的回收率。下卸料式离心分离机的使用更有利于实现油水渣分离的自动化操作。中间储罐附加的电场、磁场脱除了一部分金属杂质，提高了油脂产品的纯度。

附图说明

图1为本发明分离方法流程示意图。图中，1沉降分离罐、2下卸料式离心机、3中间储罐（直流电极3-1、电磁铁3-2）、4液体输送泵、5水力旋流器。

具体实施方式

实施例1

见图1。将沉降分离罐1中下层的油水渣放出，进入到立式下卸料离心分离机2中，离心机转鼓的转速在200rpm以上，先放入2～10秒钟油水渣，在100目滤布上很快形成了滤饼，滤饼厚度为5～10mm。继续放料，待滤饼厚度达到100mm时，停止放料，转速在1000rpm保持5分钟，离心分离机甩出的油水混合物收集到中间储罐3中暂存。启动机械刮刀，将滤饼从离心机刮出，实现卸料操作。保持滤网上保留一层5～10mm厚度的滤饼，继续放料，进行第二次离心分离操作。经测算，分离出的固渣占油水渣总重量的10%。

中间储罐3安装有直流电极3-1，直流电极的正极为石墨材质，负极为不锈钢。两电极之间的距离在10～60mm内可调，直流电压1.0～10V内可调。电磁铁选用（型号XDA-50/27）通电，启动搅拌器转速为60rpm，运行1.0～2.0hr。

脱除杂质后的油水物料从中间储罐3经多级离心泵4泵入水力旋流器5。水力旋流器的尺寸为：直筒部分直径200mm，切线进料线速度为10m/s，进口压力为0.3MPa，油相从中心溢流管流出，得到含水量≤1%的工业油脂输送到产品罐，水相含有较少油脂排入废水池。

上述分离获得的固渣与木屑混合，压制成型，烘干制备成生物质燃料供本厂锅炉使用。

Claims (3)

1.一种地沟油提炼过程中油水渣的分离方法，其特征在于，来自沉降分离罐（1）的油水渣进入立式下卸料离心分离机（2），在离心力作用下，固渣沉积在转鼓内壁形成具有过滤作用的滤饼，油水混合物则穿过滤饼和滤袋的微孔实现液固分离，获得了液相的油水混合物和固渣，离心机的机械刮刀将滤饼刮落，排出固渣，油水混合物经中间储罐（3）除去金属杂质后经液体输送泵（4）输送到水力旋流器（5）进行高速旋流分离得到油相产品和水；中间储罐（3）安装有直流电极（3-1）和电磁铁（3-2），直流电极的正极为石墨材质，负极为不锈钢。

2.根据权利要求1所述的地沟油提炼过程中油水渣的分离方法，其特征在于所述的直流电极（3-1）的正极为石墨材质，负极为不锈钢，两电极之间的距离在10～60mm，直流电压在1.0～10V；电磁铁参数为直流电12V，功率2.5～10W，吸力1.2～50kgf。

3.根据权利要求1或2所述的地沟油提炼过程中油水渣的分离方法，其特征在于所述的立式下卸料离心分离机的转速为100～2000rpm转鼓直径为400～2000mm，滤布或筛网网眼大小为20～300目，操作温度为20～120oC；所述的油水混合物进入水力旋流器的速度为5～20m/s。