CN115505460B - 一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法,属于从废料中回收脂肪、脂油或脂肪酸技术领域。本发明通过对餐厨垃圾进行过滤、脱色除臭、吸附、机械挤压、回收等工序来提取废弃油脂。在废弃油脂的吸附工序中,本发明经聚合得到一种聚酰亚胺的衍生物,该聚合物与乙基三氯硅烷发生加成反应,最终经交联、干燥制得一种疏水聚合物海绵材料,克服了现有技术中吸附海绵材料高温稳定性、结构稳定性不足及反应位点少的缺陷。该疏水聚合物海绵材料吸附面积大,疏水性能好,在高温下有优良的形态保持能力,孔隙的结构更加稳定,对废弃油脂具有良好的回收效果,拓展了提取废弃油脂的应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及从废料中回收脂肪、脂油或脂肪酸技术领域,尤其涉及一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法。
背景技术
餐厨垃圾存在大量的废弃油脂,在垃圾转运过程中,废弃油脂与其他垃圾混杂会渗入重金属等大量有毒有害成分,直接将未经处理的含有废油的餐厨垃圾弃置处理,在造成资源浪费的同时,还会严重污染环境。排入河道的含油污水会使得水体富营养化,影响水生动物生存;含有重金属的废油在土壤缝隙形成油膜,也会危害植物生长。废弃油脂既是一种污染源,又是可回收用作再生使用的资源。常用的提取废弃油脂方法通常采用三相分离设备对回收的餐厨垃圾进行分离,随后对分离的油脂进行无害化处理。然而餐厨垃圾主要由个体经营户或普通居民日常烹饪产生,其一般不具备先进的处理工艺;此外,三相分离设备的占地体积大,对场地的要求高,也限制了从餐厨垃圾中提取废弃油脂的应用。因此,提供一种操作简便、施工性佳的方法有利于扩大废弃油脂的回收范围。
通过不同的改性海绵材料来吸附油脂是一种相对简单高效的方法,与体形巨大的三相分离设备相比具有更佳的灵活度。中国专利CN107583625A公开了一种超疏水微孔共轭聚合物和强疏水海绵吸附材料及其制备方法,由1,3,5一三乙炔苯和1,4一二乙炔苯通过催化聚合制备得到超疏水微孔共轭聚合物,通过简单的溶液掺杂手段,将超疏水的微孔共轭聚合物掺杂在普通海绵上,制备强疏水海绵吸附材料。该发明应用于水体中的油或非极性溶剂分离、吸附时,具有吸附量大,选择性高的特点,能应用于原油泄露处理、工业有机废液处理、液/液分离、以及水处理等领域。该发明制备的海绵疏水亲脂,能够用于选择性的回收油脂。然而废弃油脂回收的过程中需要加热降低油脂的粘度,这为海绵材料的耐温性能提出了较高的要求,而普通海绵的热稳定性差,在长期加热环境下易老化分解,限制了该材料在提取废弃油脂领域中的应用。
对海绵基团进行改性来优化材料的热稳定性是可行的手段。中国专利CN105949498A提供了一种用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵及制备方法,其制备方法包括如下步骤:预处理:将三聚氰胺基海绵海绵置于无水乙醇和去离子水中超声清洗,然后烘干;粗糙化:预处理后的三聚氰胺基海绵置于钴化物水溶液中,在室温条件下,边搅拌边向钴化物水溶液中加入氧化剂溶液,反应结束后取出三聚氰胺基海绵并烘干;疏水改性:将粗糙化后的三聚氰胺基海绵浸入疏水改性试剂中,边浸泡边搅拌;浸泡结束后取出烘干,得到用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵。该发明的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵的制备方法简单,反应条件温和,原料易得,成本低廉;吸油倍率高,吸水倍率低;重复使用性好。然而三聚氰胺基海绵浸入疏水改性试剂时存在一定缺陷,尽管三聚氰胺基海绵中存在具有反应活性的羟基和酰胺基团,但由于氢键作用强,羟基和酰胺基团的暴露困难,降低了化学基团的反应活性,使其实际与疏水改性试剂的结合能力并不强。
基于上述技术缺陷可以发现,鉴于提取废弃油脂特殊的操作环境,海绵型的吸附材料不仅需要长久的高温稳定性、结构稳定性、疏水性,其本体还要具备良好的化学反应活性,以便与各类改性物质结合。因此,提供一种具有上述功能的材料对本领域而言具有重要意义。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的问题是提供一种操作简便、施工性佳的从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法。
在提取废弃油脂的过程中,油脂的粘度依赖于温度的变化;温度升高有利于油粘度的降低,进而表面出较好的流动性,促进吸附的过程。聚酰亚胺基材料具有良好的热稳定性,能够在高温状态下长期运行不老化,因此本发明以聚酰亚胺基材料为吸附油脂的主要手段。
一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法,包括如下步骤:
S1、回收的餐厨垃圾在加热搅拌下经过滤分离固体滤渣,得到液态的油水混合物;
S2、向所述油水混合物中加入脱色除臭剂以进行脱色、脱臭处理;上述工序完成后再次过滤分离固体滤渣,得到净化的废弃油脂母液;
S3、加热搅拌条件下,采用疏水聚合物海绵对所述废弃油脂母液中的油相进行吸附;待吸附至饱和状态时回收疏水聚合物海绵,机械挤压该海绵并回收吸附的油脂;机械挤压后的海绵可重复用于油相的行吸附,直至废弃油脂母液中的油脂被全部回收;
S4、将回收的油脂进行合液、封装,得到废弃油脂。
优选的,步骤S1中所述加热搅拌的温度为40~55℃,搅拌速率为60~120rpm。
优选的,步骤S2中所述脱色除臭剂为BWD-01脱色剂、BWD-03脱色剂、BWD-08A脱色剂、活性炭、白土中的任意一种。
优选的,步骤S3中所述加热搅拌的温度为70~95℃,搅拌速率为30~60rpm。
虽然聚酰亚胺及其衍生物的热稳定性优良、压缩性能好,但是这并不代表以其制备的孔隙材料在高温下也能保持良好的孔隙度。在油脂被加热的条件下,多孔聚酰亚胺材料体积收缩增大,进而导致吸附结构的崩溃;此外,传统的聚酰亚胺材料中,能够提供改性化学反应的活性基团数量较少,也是阻碍其在本领域应用的技术问题。
本发明以3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐与3,4,4'-三氨基二苯醚为原料经聚合形成一种聚酰亚胺的衍生物;聚合过程中,3,4,4'-三氨基二苯醚一端的邻位上具有两个氨基,由于3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐的空间位阻较大,羧酸酐难以同时在邻位上发生反应,因此两个氨基中只有一个能够参与聚合而另一个仍然保留在苯环结构上,该氨基在后续的反应中将被用作反应基团并与乙基三氯硅烷发生加成反应。乙基三氯硅烷的空间位阻较小,一个氯原子首先与氨基反应,生成氯化氢分子;反应后硅原子与氨基的氮原子相连,随着反应的进行,剩余的氯原子从硅原子脱去,硅原子经氧化形成的硅氧键反应能力较强,继续与游离的乙基三氯硅烷发生反应并通过硅氧硅键相连,形成了卷曲球状微粒。在后续的交联及干燥过程中,卷曲球状微粒与水分子结合转化为带有乙基的二氧化硅颗粒,聚合物的表面粗糙度增加,二氧化硅颗粒具有良好的疏水性,而乙基的存在降低了产物的表面能,利于抑制水的渗透。
本发明在聚合物表面形成带有乙基的二氧化硅颗粒,硅氧硅键为交联聚合物提供了优良的形态保持能力,在保持良好回弹性能的条件下还能降低在高温环境下的收缩率,使得孔隙的结构更加稳定。
优选的,所述疏水聚合物海绵的制备方法如下,以重量份计:
M1、将2.1~2.8份均苯三甲酸与50~100份氯化亚砜混合均匀,向该混合物中加入0.2~0.5份N,N-二甲基甲酰胺进行活化,得到反应混合液;提高温度使反应混合液发生氯化反应,反应结束后经减压蒸馏去除剩余的氯化亚砜,得到氯化产物,备用;
M2、将3~4.5份3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐与4.3~6.5份3,4,4'-三氨基二苯醚溶于75~150份N-甲基吡咯烷酮,进行聚合反应,反应末期向产物中加入0.05~0.1份乙酸酐及0.04~0.08份吡啶作为封端剂以结束聚合反应,得到聚合产物,备用;
M3、另取4~6份所述聚合产物,向其中加入1.6~2.4份乙基三氯硅烷,混合均匀后,提高温度以进行加成反应,反应结束后得到加成产物,备用;
M4、将所述加成产物与步骤M1得到的氯化产物混合均匀,以该氯化产物作为交联单体,进行交联反应;反应结束后将产物浇注于模具中定型,经冷冻干燥、脱模,得到具有多孔结构的交联产物,即为所述疏水聚合物海绵。
优选的,步骤M1中所述氯化反应的温度为70~85℃,反应时间为12~24h。
优选的,步骤M2中所述聚合反应在常温下进行,反应时间为0.5~2h。
优选的,步骤M3中所述加成反应的温度为65~90℃,反应时间为2~6h。
优选的,步骤M4中所述交联反应的温度为30~45℃,反应时间为1~3h。
优选的,步骤M4中所述冻干的操作步骤为:在-10~-20℃预冻1~2h,随后在-60~-80℃冷冻12~24h。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可以任意组合,即得本发明各较佳实施例。
本发明中部分原料的介绍及作用如下:
餐厨垃圾:日常烹饪产生的垃圾废料,含有极高的水分与大量的废弃油脂及其他有机物,很容易腐坏,产生恶臭,与其他垃圾混杂会渗入重金属等大量有毒有害成分,直接将未经处理的含有废油的餐厨垃圾弃置处理,在造成资源浪费的同时,还会严重污染环境;排入河道的含油污水会使得水体富营养化,影响水生动物生存;含有重金属的废油在土壤缝隙形成油膜,也会危害植物生长。餐厨垃圾既是一种污染源,又是一种可回收的资源,经过妥善处理和加工,可转化为新的资源,高有机物含量的特点使其经过严格处理后可作为肥料、饲料,也可产生沼气用作燃料或发电,油脂部分则可用于制备生物燃料。
本发明的有益效果:
与现有技术相比,本发明操作简便、施工性佳,有利于扩大废弃油脂的回收范围。相比于现有技术,本发明以3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐与3,4,4'-三氨基二苯醚为原料经聚合形成一种聚酰亚胺的衍生物,随后与乙基三氯硅烷发生加成反应,最终经交联、干燥制得一种疏水聚合物海绵,该疏水聚合物海绵克服了现有技术中海绵材料高温稳定性、结构稳定性不足及反应位点少的缺陷。在制备过程中,乙基三氯硅烷与氨基反应后继续与游离的乙基三氯硅烷发生反应并通过硅氧硅键相连,形成了卷曲球状微粒,该微粒与水分子结合转化为带有乙基的二氧化硅颗粒,使得聚合物的表面粗糙度增加,吸附面积增大;不仅如此,乙基的存在降低了产物的表面能,利于抑制水的渗透,增强了疏水性能。与现有技术相比,本发明在聚合物表面形成带有乙基的二氧化硅颗粒,硅氧硅键为交联聚合物提供了优良的形态保持能力,在保持良好回弹性能的条件下还能降低在高温环境下的收缩率,使得孔隙的结构更加稳定。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
本发明对照例及实施例中部分原材料参数如下:
BWD-08A脱色剂,无锡蓝波化学品有限公司提供;
3,4,4'-三氨基二苯醚,CAS号:6264-66-0,上海吉至生化科技有限公司提供;
乙基三氯硅烷,CAS号:115-21-9,南通润丰石油化工有限公司提供;
聚氨酯海绵,密度16±1kg/m3,压缩永久变形≤8%,回弹率≤30%,东莞市同利聚氨酯制品有限公司提供。
将等质量的油脂混合物、水、固体不溶残渣混合均匀来模拟餐厨垃圾,所述油脂混合物由等质量的大豆油、菜油、猪油混合而成。记录采用本方法收集到的油脂总质量,进而得出废弃油脂回收率。
实施例1
一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法,包括如下步骤:
S1、回收的餐厨垃圾在加热至50℃,在90rpm的搅拌速率下,经过滤分离固体滤渣,得到液态的油水混合物;
S2、向所述油水混合物中加入BWD-08A脱色剂进行脱色、脱臭处理;上述工序完成后再次过滤分离固体滤渣,得到净化的废弃油脂母液;
S3、在60rpm的搅拌速率下将废弃油脂母液加热至95℃,采用疏水聚合物海绵对所述废弃油脂母液中的油相进行吸附;待吸附至饱和状态时回收疏水聚合物海绵,机械挤压该海绵并回收吸附的油脂;机械挤压后的海绵可重复用于油相的行吸附,直至废弃油脂母液中的油脂被全部回收;
S4、将回收的油脂进行合液、封装,得到废弃油脂。
所述疏水聚合物海绵的制备方法如下:
M1、将2.1kg均苯三甲酸与75kg氯化亚砜混合均匀,向该混合物中加入0.2kg N,N-二甲基甲酰胺进行活化,得到反应混合液;提高温度使反应混合液发生氯化反应,反应结束后经减压蒸馏去除剩余的氯化亚砜,得到氯化产物,备用;
M2、将3kg 3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐与4.3kg 3,4,4'-三氨基二苯醚溶于75kgN-甲基吡咯烷酮,进行聚合反应,反应末期向产物中加入0.05kg乙酸酐及0.04kg吡啶作为封端剂以结束聚合反应,得到聚合产物,备用;
M3、另取4kg所述聚合产物,向其中加入1.6kg乙基三氯硅烷,混合均匀后,提高温度以进行加成反应,反应结束后得到加成产物,备用;
M4、将所述加成产物与步骤M1得到的氯化产物混合均匀,以该氯化产物作为交联单体,进行交联反应;反应结束后将产物浇注于模具中定型,经冷冻干燥、脱模,得到具有多孔结构的交联产物,即为所述疏水聚合物海绵。
步骤M1中所述氯化反应的温度为75℃,反应时间为18h。
步骤M2中所述聚合反应在常温下进行,反应时间为1h。
步骤M3中所述加成反应的温度为75℃,反应时间为4h。
步骤M4中所述交联反应的温度为40℃,反应时间为2h。
步骤M4中所述冻干的操作步骤为:在-20℃预冻2h,随后在-80℃冷冻12h。
油脂的回收过程顺利无异常,油脂回收率为84%。
对照例1
一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法,包括如下步骤:
S1、回收的餐厨垃圾在加热至50℃,在90rpm的搅拌速率下,经过滤分离固体滤渣,得到液态的油水混合物;
S2、向所述油水混合物中加入BWD-08A脱色剂进行脱色、脱臭处理;上述工序完成后再次过滤分离固体滤渣,得到净化的废弃油脂母液;
S3、在60rpm的搅拌速率下将废弃油脂母液加热至95℃,采用聚合物海绵对所述废弃油脂母液中的油相进行吸附;待吸附至饱和状态时回收疏水聚合物海绵,机械挤压该海绵并回收吸附的油脂;机械挤压后的海绵可重复用于油相的行吸附,直至废弃油脂母液中的油脂被全部回收;
S4、将回收的油脂进行合液、封装,得到废弃油脂。
所述聚合物海绵的制备方法如下:
M1、将2.1kg均苯三甲酸与75kg氯化亚砜混合均匀,向该混合物中加入0.2kg N,N-二甲基甲酰胺进行活化,得到反应混合液;提高温度使反应混合液发生氯化反应,反应结束后经减压蒸馏去除剩余的氯化亚砜,得到氯化产物,备用;
M2、将3kg 3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐与4kg 4,4'-二氨基二苯醚溶于75kg N-甲基吡咯烷酮,进行聚合反应,反应末期向产物中加入0.05kg乙酸酐及0.04kg吡啶作为封端剂以结束聚合反应,得到聚合产物,备用;
M3、另取4kg所述聚合产物,向其中加入1.6kg乙基三氯硅烷,混合均匀后,提高温度以进行加成反应,反应结束后得到加成产物,备用;
M4、将所述加成产物与步骤M1得到的氯化产物混合均匀,以该氯化产物作为交联单体,进行交联反应;反应结束后将产物浇注于模具中定型,经冷冻干燥、脱模,得到具有多孔结构的交联产物,即为所述疏水聚合物海绵。
步骤M1中所述氯化反应的温度为75℃,反应时间为18h。
步骤M2中所述聚合反应在常温下进行,反应时间为1h。
步骤M3中所述加成反应的温度为75℃,反应时间为4h。
步骤M4中所述交联反应的温度为40℃,反应时间为2h。
步骤M4中所述冻干的操作步骤为:在-20℃预冻2h,随后在-80℃冷冻12h。
在高温下聚合物海绵的体积发生收缩,机械挤压后难以回弹,油脂回收率为37%。
对照例2
一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法,包括如下步骤:
S1、回收的餐厨垃圾在加热至50℃,在90rpm的搅拌速率下,经过滤分离固体滤渣,得到液态的油水混合物;
S2、向所述油水混合物中加入BWD-08A脱色剂进行脱色、脱臭处理;上述工序完成后再次过滤分离固体滤渣,得到净化的废弃油脂母液;
S3、在60rpm的搅拌速率下将废弃油脂母液加热至95℃,采用普通聚氨酯海绵对所述废弃油脂母液中的油相进行吸附;待吸附至饱和状态时回收疏水聚合物海绵,机械挤压该海绵并回收吸附的油脂;机械挤压后的海绵可重复用于油相的行吸附,直至废弃油脂母液中的油脂被全部回收;
S4、将回收的油脂进行合液、封装,得到废弃油脂。
在高温下聚合物海绵的体积发生收缩,机械挤压后发生变形,难以重复使用,且同时吸附有水分,油脂回收率为17%。
对照例3
一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法,包括如下步骤:
S1、回收的餐厨垃圾在加热至50℃,在90rpm的搅拌速率下,经过滤分离固体滤渣,得到液态的油水混合物;
S2、向所述油水混合物中加入BWD-08A脱色剂进行脱色、脱臭处理;上述工序完成后再次过滤分离固体滤渣,得到净化的废弃油脂母液;
S3、在60rpm的搅拌速率下将废弃油脂母液加热至95℃,采用疏水改性聚氨酯海绵对所述废弃油脂母液中的油相进行吸附;待吸附至饱和状态时回收疏水聚合物海绵,机械挤压该海绵并回收吸附的油脂;机械挤压后的海绵可重复用于油相的行吸附,直至废弃油脂母液中的油脂被全部回收;
S4、将回收的油脂进行合液、封装,得到废弃油脂。
所述疏水改性聚氨酯海绵的制备方法如下:
将1.6kg乙基三氯硅烷溶于75kg N-甲基吡咯烷酮,加入4kg聚氨酯海绵,提高温度以进行加成反应,反应结束后过滤得到海绵、经无水乙醇洗、干燥,得到疏水改性聚氨酯海绵。
所述加成反应的温度为75℃,反应时间为4h。
在高温下聚合物海绵的体积发生收缩,机械挤压后发生变形,难以重复使用,油脂回收率为23%。
测试例1
本方法中用于吸附提取油脂的各类海绵的表观密度测试依据国家标准GB/T6343-2009《泡沫塑料及橡胶表观密度得测定》中的步骤进行;标准环境条件为a)条件,干燥环境23℃,每组测试5件试样,结果取算术平均值。海绵的回弹性能测试参考国家标准GB/T6670-2008《软质泡沫聚合材料落球法回弹性能的测定》中的要求进行;测试采用试验方法A,状态调节环境温度为23℃,相对湿度50%,每组测试3个试样,结果取平均值。海绵的压缩永久变形测试参考国家标准GB/T 6669-2008《软质泡沫聚合材料压缩永久变形的测定》中的具体步骤进行,状态调节环境温度为23℃,相对湿度50%,测试采用方法C,压缩温度分别为70℃、100℃、150℃、200℃。上述测试的结果见表1。
表1
通过表1中的数据可知,实施例1采用的疏水聚合物海绵具有优良的回弹性及高温下的形态稳定性,相比于对照例1采用普通路径制备的聚酰亚胺基海绵而言具有更佳的表现。其原因可能在于,对照例1中海绵缺乏足够参加后续化学反应的基团,难以与乙基三氯硅烷发生反应并形成带有乙基的二氧化硅颗粒,因此在高温下体积收缩增大,导致结构的崩溃。普通的聚氨酯海绵及采用本发明方法进行改性的聚氨酯在高温下的结构稳定性也不理想。
实施例1以3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐与3,4,4'-三氨基二苯醚为原料经聚合形成一种聚酰亚胺的衍生物,聚合过程中,3,4,4'-三氨基二苯醚一端的邻位上具有两个氨基,由于3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐的空间位阻较大,羧酸酐难以同时在邻位上发生反应,因此两个氨基中只有一个能够参与聚合而另一个仍然保留在苯环结构上,该氨基在后续的反应中将被用作反应基团并与乙基三氯硅烷发生加成反应。乙基三氯硅烷的空间位阻较小,一个氯原子首先与氨基反应,生成氯化氢分子;反应后硅原子与氨基的氮原子相连,随着反应的进行,剩余的氯原子从硅原子脱去,硅原子经氧化形成的硅氧键反应能力较强,继续与游离的乙基三氯硅烷发生反应并通过硅氧硅键相连,形成了卷曲球状微粒,微粒中的硅氧硅键为交联聚合物提供了优良的形态保持能力,在保持良好回弹性能的条件下还能降低在高温环境下的收缩率,使得孔隙的结构更加稳定。
测试例2
本方法中用于吸附提取油脂的各类海绵的疏水性测试采用SZ-CAMD33型全自动接触角测量仪(上海轩准仪器有限公司提供)测试得到。测试环境温度23℃,相对湿度50%,每组测试5次,结果取算术平均值。接触角测试结果见表2。
表2
名称 | 接触角(°) |
实施例1 | 159 |
对照例1 | 54 |
对照例2 | 16 |
对照例3 | 134 |
通过上述测试结果可看出,实施例1的疏水聚合物海绵具有良好的疏水性;由于能够为疏水改性提供的化学反应基团太少,对照例1未表现出疏水性。实施例1中,乙基三氯硅烷的一个氯原子首先与聚合物中的氨基反应,反应后硅原子与氨基的氮原子相连,随着反应的进行,剩余的氯原子从硅原子脱去,硅原子经氧化形成的硅氧键反应能力较强,继续与游离的乙基三氯硅烷发生反应并通过硅氧硅键相连,形成了卷曲球状微粒,在后续的交联及干燥过程中,卷曲球状微粒与水分子结合转化为带有乙基的二氧化硅颗粒,使其具有良好的疏水性,而乙基的存在降低了产物的表面能,利于抑制水的渗透。
测试例3
通过双护热平板法来测试实施例1及对照例1的海绵的导热系数,测试仪器为DRH-300双平板导热系数测试仪(常州德杜精密仪器有限公司提供),设备符合标准ISO 22007-22015中的规定。导热系数测试结果见表3。
表3
相比于对照例1采用普通工艺制备的聚酰亚胺基海绵,实施例1制备的疏水聚合物海绵的导热性能更佳,虽然提升的程度有限,但是对于海绵类材料而言,实施例1更利于热量在孔隙间的传递,进而使空隙间吸收的油脂粘度更低,防止其堵塞吸附通路。
Claims (4)
1.一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、回收的餐厨垃圾在加热搅拌下经过滤分离固体滤渣,得到液态的油水混合物;
S2、向所述油水混合物中加入脱色除臭剂以进行脱色、脱臭处理;上述工序完成后再次过滤分离固体滤渣,得到净化的废弃油脂母液;
S3、加热搅拌条件下,采用疏水聚合物海绵对所述废弃油脂母液中的油相进行吸附;待吸附至饱和状态时回收疏水聚合物海绵,机械挤压该海绵并回收吸附的油脂;机械挤压后的海绵可重复用于油相的行吸附,直至废弃油脂母液中的油脂被全部回收;
S4、将回收的油脂进行合液、封装,得到废弃油脂;
所述疏水聚合物海绵的制备方法如下,以重量份计:
M1、将2.1~2.8份均苯三甲酸与50~100份氯化亚砜混合均匀,向该混合物中加入0.2~0.5份N,N-二甲基甲酰胺进行活化,得到反应混合液;提高温度使反应混合液发生氯化反应,反应结束后经减压蒸馏去除剩余的氯化亚砜,得到氯化产物,备用;所述氯化反应的温度为70~85℃,反应时间为12~24h;
M2、将3~4.5份3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐与4.3~6.5份3,4,4'-三氨基二苯醚溶于75~150份N-甲基吡咯烷酮,进行聚合反应,反应末期向产物中加入0.05~0.1份乙酸酐及0.04~0.08份吡啶作为封端剂以结束聚合反应,得到聚合产物,备用;所述聚合反应在常温下进行,反应时间为0.5~2h;
M3、向所述聚合产物中继续加入1.6~2.4份乙基三氯硅烷,混合均匀后,提高温度以进行加成反应,反应结束后得到加成产物,备用;所述加成反应的温度为65~90℃,反应时间为2~6h;
M4、将所述加成产物与步骤M1得到的氯化产物混合均匀,以该氯化产物作为交联单体,进行交联反应;反应结束后将产物浇注于模具中定型,经冷冻干燥、脱模,得到具有多孔结构的交联产物,即为所述疏水聚合物海绵;所述交联反应的温度为30~45℃,反应时间为1~3h;所述冷冻干燥的操作步骤为:在-10~-20℃预冻1~2h,随后在-60~-80℃冷冻12~24h。
2.根据权利要求1所述的一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法,其特征在于:步骤S1中所述加热搅拌的温度为40~55℃,搅拌速率为60~120rpm。
3.根据权利要求1所述的一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法,其特征在于:步骤S2中所述脱色除臭剂为BWD-01脱色剂、BWD-03脱色剂、BWD-08A脱色剂、活性炭、白土中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种从餐厨垃圾中提取废弃油脂的方法,其特征在于:步骤S3中所述加热搅拌的温度为70~95℃,搅拌速率为30~60rpm。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103641710A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-19 | 山东凯盛新材料股份有限公司 | 均苯三甲酰氯的合成方法 |
CN109621923A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-16 | 沈阳建筑大学 | 一种超疏水亲油海绵材料及其制备方法和油水分离应用 |
CN111057616A (zh) * | 2019-08-26 | 2020-04-24 | 易高生物化工科技(张家港)有限公司 | 一种废弃动植物油脂脱除杂质的处理方法 |
CN111167424A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-19 | 云南大学 | 以餐厨废弃油脂为原料制成的磁性重金属吸附剂及其应用 |
CN114507564A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-05-17 | 深圳市腾浪再生资源发展有限公司 | 一种废弃食用油脂脱脂提纯的方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101739842B1 (ko) * | 2014-10-10 | 2017-05-25 | 연세대학교 산학협력단 | 마이크로 다공성 구조의 폴리이미드 스폰지 및 이의 제조방법 |
JP6111453B2 (ja) * | 2015-02-26 | 2017-04-12 | 株式会社アイ.エス.テイ | ポリイミドコーティング活物質粒子、電極材料用スラリー、負極、電池、及び、ポリイミドコーティング活物質粒子の製造方法 |
US10442894B2 (en) * | 2016-04-01 | 2019-10-15 | Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University | Microporous polyimide sponge and method for producing the same |
-
2022
- 2022-10-10 CN CN202211236945.4A patent/CN115505460B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103641710A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-19 | 山东凯盛新材料股份有限公司 | 均苯三甲酰氯的合成方法 |
CN109621923A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-16 | 沈阳建筑大学 | 一种超疏水亲油海绵材料及其制备方法和油水分离应用 |
CN111057616A (zh) * | 2019-08-26 | 2020-04-24 | 易高生物化工科技(张家港)有限公司 | 一种废弃动植物油脂脱除杂质的处理方法 |
CN111167424A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-19 | 云南大学 | 以餐厨废弃油脂为原料制成的磁性重金属吸附剂及其应用 |
CN114507564A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-05-17 | 深圳市腾浪再生资源发展有限公司 | 一种废弃食用油脂脱脂提纯的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
具有仿硅质海绵结构的耐溶剂聚酰亚胺膜构建及分离性能研究;强荣荣;《工程科技Ⅰ辑》(第第1期期);第30-31页 * |
Also Published As
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