專利名稱：一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保方法，尤其涉及資源循環(huán)利用與生物柴油技術(shù)領(lǐng)域，特別 是一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油一脂肪酸甲酯的方法。
背景技術(shù)：
生物柴油，亦稱脂肪酸甲酯，是一種利用植物油或動(dòng)物油加工制取的新型 燃料。隨著世界范圍的能源短缺以及人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視，開發(fā)和研究 生物柴油這一綠色環(huán)保型燃料用以替代不斷枯竭的石油能源已迫在眉睫。以動(dòng) 植物油脂為主的地溝油經(jīng)反應(yīng)改性可以成為供內(nèi)燃機(jī)使用的生物燃料，是清潔 的可再生能源，是典型的"綠色能源"，大力發(fā)展生物柴油對經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、 推進(jìn)能源替代、減輕環(huán)境壓力、控制城市大氣污染具有重要的戰(zhàn)略意義。
在我國，餐飲廢油的產(chǎn)量極大，據(jù)報(bào)道僅上海市的餐飲廢油，每年就超過
150kt。發(fā)達(dá)的飲食業(yè)為利用餐廚地溝油制取生物柴油提供了充足的原料，以廉 價(jià)的餐廚地溝油為原料所制備的生物柴油，其制造費(fèi)用比以植物油為原料的生 物柴油大幅度的降低。在今天能源緊缺、油價(jià)高漲的時(shí)刻，面對城市里的加油 站排著長龍等待柴油的汽車，相信人們對于發(fā)展生物柴油有充分的積極性。利 用餐廚地溝油為原料生產(chǎn)生物柴油，對防止餐廚地溝油再次流入餐桌和促進(jìn)生 物柴油的發(fā)展具有充分的優(yōu)越性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題提供一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴 油的方法。
本發(fā)明提供的這種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的方法包括 下述步驟
1、預(yù)處理；
餐廚垃圾地溝油的水分、雜質(zhì)含量較高，首先要對地溝油進(jìn)行初濾、脫水、 精濾等預(yù)處理工序。
A、 餐廚垃圾地溝油經(jīng)過濾池初濾，濾掉其中的骨頭、碎石等機(jī)械雜質(zhì)。
B、 初濾后的地溝油在80'C-120'C的真空條件下進(jìn)行脫水。
C、 脫水后的地溝油經(jīng)過3級過濾機(jī)(150目)進(jìn)行精濾，濾掉其中的殘雜。2、 酯化、酯交換；
A、 酯化是在60°C-9(TC的密閉反應(yīng)釜中進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間0.5h-3.0h，所用 高效復(fù)合酸催化劑的用量為地溝油重量的0. 3%-2. 0%。
B、 高效復(fù)合酸催化劑的質(zhì)量配比為濃硫酸草酸冰醋酸=0. 3-2.0: 0.1:
0.1。
C、 酯交換是在60'C-90'C的密閉反應(yīng)釜中進(jìn)行，所用堿性催化劑甲醇鉀為 地溝油重量的0. 3%-2. 0%,反應(yīng)時(shí)間為0. 5h-l. Oh。
3、 甘油分離；
通過蝶式離心機(jī)將反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行分離，通過密度差分為上下兩相，輕 相為脂肪酸甲酯，重相為甘油。
4、 脫色；
A、 脫色是在6(TC-IO(TC下進(jìn)行的，加入脫色劑，脫色時(shí)間為0. 5h-l. 0h。
B、 脫色劑為鹽酸、次氯酸鈉，鹽酸用量為油重的0.1%-0. 2%，次氯酸鈉的 用量為油重的0.1%-0. 5%。
通過上述方法即得生物柴油一脂肪酸甲酯。
本發(fā)明原料易得、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)設(shè)備全密閉化、不會(huì)造成二次環(huán)境 污染。本發(fā)明有效解決了餐廚垃圾中地溝油的資源循環(huán)利用，從而實(shí)現(xiàn)了餐廚 垃圾變廢為寶的目的，同時(shí)也提高了食品安全性。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
(1) 首先將餐廚垃圾地溝油經(jīng)過濾池初濾，濾掉其中的骨頭、碎石等機(jī)械 雜質(zhì)，初濾后的地溝油在9(TC的真空條件下進(jìn)行脫水，脫水后的地溝油經(jīng)過3 級過濾機(jī)(150目)進(jìn)行精濾，得到精制地溝油。將100kg的精制地溝油打入反 應(yīng)釜，加入30kg甲醇和1. 5kg高效復(fù)合酸催化劑在7(TC下進(jìn)行酯化，反應(yīng)時(shí)間 持續(xù)3h。
(2) 酯化反應(yīng)結(jié)束后將(1)得到的產(chǎn)物，采用真空蒸餾脫除殘留甲醇， 然后靜置分層，排掉反應(yīng)釜底部少量廢渣；加入反應(yīng)釜20kg甲醇，2.0kg甲醇 鉀進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在7(TC，反應(yīng)持續(xù)1.0h;反應(yīng)結(jié)束后采用真 空蒸餾脫除殘留甲醇，離心去除反應(yīng)生成的甘油；最后加入0.3kg脫色劑，升溫至9(TC進(jìn)行脫色，得到精制脂肪酸甲酯一生物柴油。
(1) 首先將餐廚垃圾地溝油經(jīng)過濾池初濾，濾掉其中的骨頭、碎石等機(jī)械 雜質(zhì)，初濾后的地溝油在9(TC的真空條件下進(jìn)行脫水，脫水后的地溝油經(jīng)過3 級過濾機(jī)(150目)進(jìn)行精濾，得到精制地溝油。將150kg的精制地溝油打入反 應(yīng)釜，加入40kg甲醇和2.0kg高效復(fù)合酸催化劑在70。C下進(jìn)行酯化，反應(yīng)時(shí)間 持續(xù)3h。
(2) 酯化反應(yīng)結(jié)束后將(1)得到的產(chǎn)物，采用真空蒸餾脫除殘留甲醇， 然后靜置分層，排掉反應(yīng)釜底部少量廢渣；加入反應(yīng)釜30kg甲醇，3.0kg甲醇 鉀進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在7(TC，反應(yīng)持續(xù)1.0h;反應(yīng)結(jié)束后采用真 空蒸餾脫除殘留甲醇，離心去除反應(yīng)生成的甘油；最后加入0.5kg脫色劑，升 溫至90。C進(jìn)行脫色，得到精制脂肪酸甲酯一生物柴油。
實(shí)施例三
(1) 首先將餐廚垃圾地溝油經(jīng)過濾池初濾，濾掉其中的骨頭、碎石等機(jī)械 雜質(zhì)，初濾后的地溝油在IOO'C的真空條件下進(jìn)行脫水，脫水后要將地溝油經(jīng)過 3級過濾機(jī)(150目)進(jìn)行精濾，得到精制地溝油。將100kg的精制地溝油打入 反應(yīng)羞，加入20kg甲醇和1. Okg高效復(fù)合酸催化劑在7(TC下進(jìn)行酯化，反應(yīng)時(shí) 間持續(xù)3h。
(2) 酯化反應(yīng)結(jié)束后將(1)得到的產(chǎn)物，采用真空蒸餾脫除殘留甲醇， 然后靜置分層，排掉反應(yīng)釜底部少量廢渣；加入反應(yīng)釜30kg甲醇，2.0kg甲醇 鉀進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在7(TC，反應(yīng)持續(xù)1.0h;反應(yīng)結(jié)束后采用真 空蒸餾脫除殘留甲醇，離心去除反應(yīng)生成的甘油；最后加入0.3kg脫色劑，升 溫至90'C進(jìn)行脫色，得到精制脂肪酸甲酯一生物柴油。
用本發(fā)明生產(chǎn)的生物柴油按B10與石化柴油勾兌，可用作城市公交車的燃料。
權(quán)利要求
1、一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的方法，其特征在于包括下述步驟A、餐廚地溝油預(yù)處理；B、酯化、酯交換；C、甘油分離；D、脫色。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的 方法，其特征在于餐廚地溝油預(yù)處理的方法是將地溝油經(jīng)過濾池初濾，濾掉 其中的骨頭、碎石等機(jī)械雜質(zhì)；在80'C-120'C的真空條件下進(jìn)行脫水；脫水后 的地溝油經(jīng)過3級過濾機(jī)150目進(jìn)行精濾，濾掉其中的殘雜。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的 方法，其特征在于酯化是在6(TC-9(TC的密閉反應(yīng)釜中進(jìn)行，所用高效復(fù)合酸 催化劑的用量為地溝油重量的0. 3%-2. 0%。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的 方法，其特征在于酯化是在6(TC-90'C的密閉反應(yīng)釜中進(jìn)行的，反應(yīng)時(shí)間為 0. 5h-3.0h。
5、 如權(quán)利要求3所述的一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的 方法，其特征在于所用高效復(fù)合酸催化劑為濃硫酸、草酸和冰醋酸，其質(zhì)量 比為濃硫酸草酸冰醋酸=0. 3-2.0: 0.1: 0.1。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的 方法，其特征在于酯交換反應(yīng)是在6(TC-90'C的密閉反應(yīng)釜中進(jìn)行，所用堿性 催化劑甲醇鉀為地溝油重量的0. 3%-2. 0%，反應(yīng)時(shí)間為0. 5h-1. 0h。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的方法，其特征在于甘油分離是利用蝶式離心機(jī)將反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行分離，通過密度差分為上下兩相，輕相為脂肪酸甲酯，重相為甘油。
8、 如權(quán)利要求1所述的一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的 方法，其特征在于脫色是在60'C-100'C下加入脫色劑，脫色時(shí)間為0. 5h-1. 0h。
9、 如權(quán)利要求8所述的一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的 方法，其特征在于脫色劑為鹽酸、次氯酸鈉；鹽酸用量為油重的0. 1%-0. 2%， 次氯酸鈉的用量為油重的0. 196-0. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的方法，其特征包括A.餐廚地溝油預(yù)處理(初濾、脫水、精濾)；B.酯化、酯交換；C.甘油分離；D.脫色。通過四個(gè)步驟即得脂肪酸甲酯—生物柴油。本發(fā)明原料易得、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)設(shè)備采用全密閉化、不會(huì)造成二次環(huán)境污染。本發(fā)明有效的解決了餐廚垃圾中地溝油的資源循環(huán)利用，從而真正實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾變廢為寶的目的，同時(shí)也提高了食品安全性。
文檔編號C10L1/02GK101586042SQ20091005433
公開日2009年11月25日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者楊建斌 申請人:上海中器環(huán)?？萍加邢薰?br>