高酸值地溝油制備生物柴油工藝研究.pdf

1、生物柴油作為一種可再生的環(huán)保燃料，可用以替代傳統(tǒng)的化石燃料，在能源、資源日益枯竭的今天，其對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。傳統(tǒng)的生物柴油制備過(guò)程中，原料油的高酸值問(wèn)題一直是亟待解決的問(wèn)題之一。原料油的酸值高，生物柴油制備過(guò)程就會(huì)變得復(fù)雜，且對(duì)產(chǎn)品生物柴油的品質(zhì)有較大影響。本文以酸值較高的地溝油為原料，研究了從原料脫酸，到酯交換反應(yīng)，再到粗產(chǎn)品精制的整個(gè)生產(chǎn)工藝，并對(duì)副產(chǎn)物甘油的精制工藝進(jìn)行了探討。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）本文

2、采用“萃取-堿煉聯(lián)合法”對(duì)地溝油進(jìn)行脫酸處理。得到萃取脫酸的最佳工藝條件：以95％乙醇為萃取劑，萃取液液比1:2.0（w/w），萃取次數(shù)2次，萃取時(shí)間每次10min，萃取溫度30℃，在此條件下可將原料地溝油的酸值由40.35mgKOH/g降至2.36mgKOH/g；再用堿煉法將地溝油的酸值降低至0.28mgKOH/g。
　?。?）以KOH為催化劑催化酯交換過(guò)程的進(jìn)行。得到酯交換過(guò)程的最佳條件：反應(yīng)操作時(shí)間60min，反應(yīng)操作溫度6

3、0℃，甲醇用量18%（w/w），催化劑用量0.7%（w/w）。在該條件下，油脂的轉(zhuǎn)化率可達(dá)97.53%，粗生物柴油層產(chǎn)率達(dá)98.36%。
　?。?）分別探討了“酸洗-水洗法”和“鹽析-酸洗-水洗法”對(duì)生物柴油除雜過(guò)程的影響，并對(duì)兩種方法的處理結(jié)果進(jìn)行了比較。得到最佳的“酸洗-水洗法”工藝條件：1次酸洗2次水洗，用水20%，用酸0.1%，溫度60℃。在所得條件下，除雜后的產(chǎn)品的酸值為0.36mgKOH/g，總甘油含量為0.34%，油

4、品回收率為98.54%。后在“酸洗-水洗法”的基礎(chǔ)上，增加一步鹽析過(guò)程，得到最佳的鹽析條件為：NaCl溶液濃度10%，NaCl溶液用量15%（w/w），鹽析溫度60℃。在“鹽析-酸洗-水洗法”的最佳操作條件下，生物柴油的酸值降至0.24mgKOH/g，總甘油含量降至0.25%，油品回收率為98.12%。
　　（4）分別用活性炭和過(guò)氧化氫對(duì)生物柴油進(jìn)行兩次脫色。得到最佳的活性炭脫色工藝條件為：脫色操作溫度60℃，脫色操作時(shí)間2h，活

5、性炭用量3%（w/w）。在該最佳條件下，油品的脫色率可達(dá)70.65%，油品的回收率達(dá)98.84%。得到過(guò)氧化氫二次脫色最佳工藝條件為：H2O2用量15%（w/w），脫色操作溫度60℃，脫色操作時(shí)間5h，H2O2濃度15%，在該最佳工藝條件下，油品的脫色率為15.89%，油品的回收率為99.12%。經(jīng)兩次脫色處理后，油品的總脫色率可達(dá)到76.28%，油品的回收率為97.97%，同時(shí)，生物柴油中的總甘油含量可降至0.12%，游離甘油含量為0

6、.012%。
　?。?）對(duì)副產(chǎn)物甘油的精制工藝進(jìn)行了研究。得到最佳粗甘油除雜工藝參數(shù)為：操作溫度50℃，甲醇用量50%（w/w），操作時(shí)間40min，溶液pH值在4左右，在所得最佳工藝條件下，甘油的含量由61.08%提升至88.04%，甘油的回收率為87.34%。甘油脫色的最佳工藝條件為：脫色溫度60℃，脫色時(shí)間2h，活性炭用量3%（w/w）。，甲醇用量50%（w/w）。在所得最佳脫色工藝下，甘油含量進(jìn)一步提升至95.41%，最終