餐飲廢油是現(xiàn)代餐飲業(yè)的副產(chǎn)品,廢棄油脂成分復(fù)雜,水分含量和酸值過高,不能直接用于堿催化醋交換制備生物柴油,必須通過嚴(yán)格的預(yù)處理工藝,才能滿足作為生物柴油原料油的要求。預(yù)處理的方法包括物理精煉和預(yù)醋化。 物理精煉的方法是先將油脂水洗或用磷酸處理,先除去其中的磷脂、膠質(zhì)等物質(zhì)。再將油脂預(yù)熱、脫水進(jìn)入脫酸塔,維持殘壓,通入過量蒸汽,在蒸汽溫度下,游離酸與蒸汽共同蒸出,經(jīng)冷凝析出,除去游離脂肪酸,油脂中的游離酸可降到極低量,色素也能被分解,使顏色變淺。由于這個步驟是將油在一定的溫度下進(jìn)行處理,必須將反應(yīng)容器進(jìn)行密封,否則即是微量的氧氣也會將油氧化。預(yù)醋化的具體方法是將精煉過的油加入過量的甲醇,在酸性催化劑的作用下,將游離脂肪酸轉(zhuǎn)化為甲酯。反應(yīng)方程式如下:不同的催化劑類型決定了不同的生產(chǎn)生物柴油的方法,酶法反應(yīng)條件相對最溫和,但是反應(yīng)時間較長,轉(zhuǎn)化率不高,隨著溶劑極性增大,酶活性降低。固體酸堿法,離子液體法的反應(yīng)時間都在4h左右,但是也需要170℃的高溫,固體酸堿法的催化劑活性較低且產(chǎn)物需分離由于催化劑所帶入的金屬元素。強(qiáng)酸堿法由于成本低,反應(yīng)時間短,工藝容易控制等特性受到了人們的青睞。 餐飲廢油是含有雜質(zhì)的高值油脂,而雜質(zhì)、水分和游離脂肪酸對酷交換都會產(chǎn)生影響。所以對于收集來的廢油必須進(jìn)行預(yù)處理,蒸出甲醇水,經(jīng)分餾后,即可得到無游離酸的甲酯;厥盏募柞タ回收再利用。為了避免催化劑的污染,酯化后需要中和、水洗等處理步驟。通過預(yù)處理后的油脂就可以進(jìn)行酯交換反應(yīng)。經(jīng)預(yù)處理的油脂與甲醇一起,加入少量NaOH作催化劑,在60℃常壓下進(jìn)行酯交換反應(yīng),即能生成甲酯。 |