餐飲廢油制備生物柴油的新型方法及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、餐飲廢油質(zhì)量極差、極不衛(wèi)生，過(guò)氧化值、酸價(jià)、水分嚴(yán)重超標(biāo)，含有大量的腐敗因子、黃曲霉菌和不潔物質(zhì)，食用后對(duì)人體危害極大，餐飲廢油重返餐桌，讓人們談之色變。生物柴油是以生物質(zhì)油脂為原料 (植物油和動(dòng)物脂肪及其廢棄物) 與低碳醇酯交換反應(yīng)制備而成的一種可再生綠色燃油，它的主要成分是長(zhǎng)鏈脂肪酸單酯(甲酯、或者乙酯) (一般含碳77％，氫12％，氧11％)，其性能完全可與石化柴油相媲美，是生物質(zhì)能源的主要組成部分。目前生物柴油商業(yè)化生產(chǎn)最大的障

2、礙是成本問(wèn)題(包括原料和工藝路線)，其中原料價(jià)格高是主要因素，它占整個(gè)制造成本的 70％左右。而非食用油特別是餐飲廢油則比較低廉，是制備生物柴油的首選原料，同時(shí)它在食品安全以及環(huán)境保護(hù)方面，都具有積極的意義。 本文分析了餐飲廢油的理化特征，其酸值為 79.02 mgKOH/g，含水量為2.63％，根據(jù)“酸價(jià)小于 10mgKOH/g，選用醇解工藝；酸價(jià) 10-120mgKOH/g，選用兩步法工藝；酸價(jià)高于 120mgKOH/g，選

3、用分離化合工藝”，本實(shí)驗(yàn)采用先酸后堿的兩步法工藝方法，并考慮使用碘來(lái)代替濃硫酸，作為第一步酯化反應(yīng)的催化劑。 本文利用乙醚、叔丁醇、四氫呋喃為共溶劑，繪制了餐飲廢油/甲醇/共溶劑的三元相圖，并利用碘來(lái)催化它們形成的均相體系，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，均相體系并不能提高碘催化餐飲廢油酯化的效率。 采用碘和NaOH作為催化劑，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定，第一步酯化的條件是：反應(yīng)溫度80℃，醇油質(zhì)量比為1.75：1，催化劑用量1.3％，時(shí)間3h；

4、第二步酯交換反應(yīng)的條件：溫度 85℃，30％甲醇，0.7％催化劑，27min。 本文研究了水分對(duì)碘催化餐飲廢油酯化反應(yīng)的影響及碘重復(fù)使用，發(fā)現(xiàn)含水量低于6％時(shí)，對(duì)碘的催化效果影響不大；當(dāng)加入適量的3A分子篩，可使碘重復(fù)使用9次。 對(duì)餐飲廢油制備的生物柴油的理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，產(chǎn)品主要性能指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及美國(guó)ASTM-2004標(biāo)準(zhǔn)；并對(duì)生物柴油在柴油機(jī)上使用的排放特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究和分析探討，為其替代礦物柴油可能性提供