利用生物质催化餐饮业废油脂制备生物柴油课件

利用生物质催化餐饮业废油脂制备生物柴油

设计者：宋文河赛明泽李志平薛刚张丹丰李莉敏指导教师：郭应臣教授利用生物质催化餐饮业废油脂制备生物柴油设计者：宋文河1一、研究背景二、制备工艺三、产品性能分析四、社会、环境及经济效益五、结论报告内容一、研究背景二、制备工艺三、产品性能分析四、社会、环境及经济2一、研究背景一、研究背景3环境污染环境污染4餐饮业废油脂餐饮业废油脂5制备生物柴油常用催化剂浓硫酸固体酸固体碱生物酶

价格昂贵且催化条件苛刻催化效率不高且产生废碱液产品难分离且产生废酸液产生大量废液制备生物柴油常用催化剂浓硫酸固体酸固体碱生物酶价格昂贵且催6☞

经过多次试验，当选用煅烧鸡蛋壳作催化剂时甲酯的收率较高，能达到88%。鸡蛋壳属于绿色生物质，既能再生重复使用，又对环境无污染。绿色可再生生物质催化剂☞经过多次试验，当选用煅烧鸡蛋壳作催化剂时甲7变废为废，节能减排☞我们探究利用绿色生物质催化餐饮业废油脂制备可再生绿色生物柴油的方法，达到废物利用，变废为宝的目的，既解决了餐饮业废油脂回收利用的问题，又能够产生很好的社会、环境和经济效益，具有非常广阔的应用前景！变废为废，节能减排☞我们探究利用绿色生物质催化餐饮业废油脂制8二、制备工艺二、制备工艺9RCOOH+CH3OH

RCOOCH3+H2O反应流程图餐饮业废油脂反应液加入H2SO4-CH3OH

溶液调节加入催化剂产品过滤催化剂RCOOH+CH3OHRCOOCH3+H210图1原料配比对酯交换反应的影响

图2催化剂加入量对产率的影响☞当醇油比为7:1时，生物柴油的产率最大。

☞实验选定催化剂用量为废油质量的3%-4%为宜。工艺条件的优化图1原料配比对酯交换反应的影响图2催化剂加11☞选择煅烧的鸡蛋壳作为催化剂。

☞实验选定反应温度为70℃-75℃为宜。

图3催化剂的选择图4反应温度对产率的影响工艺条件的优化024681012甲醇钠氧化钙浓硫酸煅烧鸡蛋壳催化剂反应时间/h34567891011产品盐基度/%反应时间产品盐收率☞选择煅烧的鸡蛋壳作为催化剂。☞实验选定反应温度为70℃-12三、产品性能分析三、产品性能分析131、产品质量分析1.酸值的测定按GB5530—1985植物油脂检验、酸值测定法测定。2.生物柴油产品中甲酯含量的测定用1102型气相色谱仪检测产物中脂肪酸甲酯含量，色谱工作参数与条件：氢火焰离子检测器，2m×3mm的不锈钢填充柱，OV－17固定相，炉温250℃，检器温度320℃，进样器温度300℃，进样量为0.1μL，内标法(内标物十一酸甲酯)计算脂肪酸甲酯的含量。1、产品质量分析1.酸值的测定按GB5530—198514表2生物柴油性能及与0#柴油的比较性能指标0#柴油生物柴油测试方法密度（20℃，Kg/m3）858.1875.3GB/T1884-2000运动粘度（40℃，mm2/s）3.35.0GB/T256-1988色度1611GB/T6540-1988冷滤点（℃）24SH/T0248-1992闪点（闭口，℃）69170GB/T261-1983硫（%）0.0260.008GB/T380-1977水分（%，V/V）痕量0.04GB/T260-1989灰分（%）0.060.03GB/T508-1985酸值（mgKOH/g）3.10.5GB/T258-1998碘值（gI/100g）1.9102GB/T9104.1-1988十六烷值5055GB/T386-1991馏程（90%）355338ASIMD86.ID123芳烃（%）33.60NMR总甘油（%）00.25表2生物柴油性能及与0#柴油的比较152、产品展示餐饮业废油脂高温炼制废油2、产品展示餐饮业废油脂高温炼制废油16四、社会、环境及经济效益四、社会、环境及17①按年产1000吨生物柴油计算，设备投资〔反响釜、泵、储罐及离心机〕50万元，需要流动资金约30万元。②吨产品本钱〔包括原料、添加剂、电、煤、工人工资、设备折旧费、维修费、管理费及税收等〕约为3564.8元/t，吨产品纯利润约2400元(按6000元/吨计)。③按年产1000吨生物柴油计,年产值600万元,年创利润约240万元,与常规生产生物柴油相比年节约80余万元，具有显著的经济效益。1、经济效益①按年产1000吨生物柴油计算，设备投资〔反响釜、泵、储罐及18①工程投资生产之后，可安排社会闲散人员就业，减轻就业压力，产生良好的社会效益。②利用绿色生物质催化剂〔煅烧鸡蛋壳〕催化餐饮业废油脂制备生物柴油，真正到达了变废为宝、节能减排的目的。③按年产1000吨净水剂计，可使1500～2000万吨餐饮业废油脂得到处理，可减排餐饮业废油水3000～5000吨，具有显著地环境效益。2、社会、环境效益①工程投资生产之后，可安排社会闲散人员就业，减轻就业压力，产19五、结论五、结论20利用餐饮业废油脂为原料，成功制备出可再生绿色生物柴油。采用绿色可再生生物质〔煅烧鸡蛋壳〕作催化剂，制备工艺清洁,无二次污染，可有效地利用资源，消除环境污染，变废为宝。产品经检测，所得产品具有较好的柴油机燃烧特性，产品技术指标符合我国轻柴油的标准。产品的成功研制真正到达了“变废为宝、节能减排〞的目的，既符合当前环保节能的要求，又有广阔的应用前景和良好的社会环境效益。利用餐饮业废油脂为原料，成功制备出可再生绿色生物柴油。21参考文献[1]AdamsC,PetersJF,RandMC,etal.Investigationofsoybeanoilasadieselfueiextender:endurancetests[J].JAmOilChemSoc,1983,60:1574-1579.[2]PetersonCL,AuldDL,KorusRA.Winterrapeoilfuelfordieselengines:recoveryandutilization[J].JAmOilChemSoc,1983,60:1579-1587.[3]KrawcykT.Biodiesel-Alternativefuelmakesinroadsbuthurdlesremain[J].INFORM,1996(7):801-829.[4]盛梅，李为民，邬国英.生物柴油研究进展[J].中国油脂，2003，28〔4〕：66-70.[5]忻耀年.生物柴油的开展现状和应用前景[J],中国油脂，2005，30(3)：49～53.[6]韩德奇，袁旦，等.生物柴油的现状与开展前景[J].石油化工技术经济，2002〔4〕4-10.参考文献[1]AdamsC,PetersJF,Ran22[7]张恬，袁银南.生物柴油的环境效益与社会经济效益[J].能源环境保护，2005，19〔2〕：16-19.[8]符太军，纪威，姚亚光，张传龙.地沟油制取生物柴油的实验研究[J].能源技术，2005，26〔3〕：106-108.[9]盛梅，田大亮，曹国民.利用餐饮废油制备生物柴油[J].中国资源综合利用，2004，18〔2〕：231-236.[10]李为民，章文峰，邬国英.菜籽油油脚制备生物柴油[J],江苏工业学院学报，2003，15(1)：7～10.[11]李为民，徐春明.大豆油脚浸出油制备生物柴油及性能研究[J],中国油脂，2006，31(4):68～71.[12]黄小明，谢文磊，彭红，李海涛.生物柴油的标准和质量控制[J].粮油食品科技，2005，13〔3〕：40-42.参考文献[7]张恬，袁银南.生物柴油的环境效益与社会经济效益[J]23致谢感谢郭应臣教授在研究过程中的精心指导。感谢南阳师范学院各级领导的关心，以及化工学院各位教师的帮助。感谢南阳市各企事业单位的积极协助。感谢河南省分析测试中心以及南阳市环境监测站的检测分析。特别感谢各位评委教师的批评指正。致谢感谢郭应臣教授在研究过程中的精心指导。24欢迎各位专家批评指正欢迎各位专家批评指正25利用生物质催化餐饮业废油脂制备生物柴油

设计者：宋文河赛明泽李志平薛刚张丹丰李莉敏指导教师：郭应臣教授利用生物质催化餐饮业废油脂制备生物柴油设计者：宋文河26一、研究背景二、制备工艺三、产品性能分析四、社会、环境及经济效益五、结论报告内容一、研究背景二、制备工艺三、产品性能分析四、社会、环境及经济27一、研究背景一、研究背景28环境污染环境污染29餐饮业废油脂餐饮业废油脂30制备生物柴油常用催化剂浓硫酸固体酸固体碱生物酶

价格昂贵且催化条件苛刻催化效率不高且产生废碱液产品难分离且产生废酸液产生大量废液制备生物柴油常用催化剂浓硫酸固体酸固体碱生物酶价格昂贵且催31☞

经过多次试验，当选用煅烧鸡蛋壳作催化剂时甲酯的收率较高，能达到88%。鸡蛋壳属于绿色生物质，既能再生重复使用，又对环境无污染。绿色可再生生物质催化剂☞经过多次试验，当选用煅烧鸡蛋壳作催化剂时甲32变废为废，节能减排☞我们探究利用绿色生物质催化餐饮业废油脂制备可再生绿色生物柴油的方法，达到废物利用，变废为宝的目的，既解决了餐饮业废油脂回收利用的问题，又能够产生很好的社会、环境和经济效益，具有非常广阔的应用前景！变废为废，节能减排☞我们探究利用绿色生物质催化餐饮业废油脂制33二、制备工艺二、制备工艺34RCOOH+CH3OH

RCOOCH3+H2O反应流程图餐饮业废油脂反应液加入H2SO4-CH3OH

溶液调节加入催化剂产品过滤催化剂RCOOH+CH3OHRCOOCH3+H235图1原料配比对酯交换反应的影响

图2催化剂加入量对产率的影响☞当醇油比为7:1时，生物柴油的产率最大。

☞实验选定催化剂用量为废油质量的3%-4%为宜。工艺条件的优化图1原料配比对酯交换反应的影响图2催化剂加36☞选择煅烧的鸡蛋壳作为催化剂。

☞实验选定反应温度为70℃-75℃为宜。

图3催化剂的选择图4反应温度对产率的影响工艺条件的优化024681012甲醇钠氧化钙浓硫酸煅烧鸡蛋壳催化剂反应时间/h34567891011产品盐基度/%反应时间产品盐收率☞选择煅烧的鸡蛋壳作为催化剂。☞实验选定反应温度为70℃-37三、产品性能分析三、产品性能分析381、产品质量分析1.酸值的测定按GB5530—1985植物油脂检验、酸值测定法测定。2.生物柴油产品中甲酯含量的测定用1102型气相色谱仪检测产物中脂肪酸甲酯含量，色谱工作参数与条件：氢火焰离子检测器，2m×3mm的不锈钢填充柱，OV－17固定相，炉温250℃，检器温度320℃，进样器温度300℃，进样量为0.1μL，内标法(内标物十一酸甲酯)计算脂肪酸甲酯的含量。1、产品质量分析1.酸值的测定按GB5530—198539表2生物柴油性能及与0#柴油的比较性能指标0#柴油生物柴油测试方法密度（20℃，Kg/m3）858.1875.3GB/T1884-2000运动粘度（40℃，mm2/s）3.35.0GB/T256-1988色度1611GB/T6540-1988冷滤点（℃）24SH/T0248-1992闪点（闭口，℃）69170GB/T261-1983硫（%）0.0260.008GB/T380-1977水分（%，V/V）痕量0.04GB/T260-1989灰分（%）0.060.03GB/T508-1985酸值（mgKOH/g）3.10.5GB/T258-1998碘值（gI/100g）1.9102GB/T9104.1-1988十六烷值5055GB/T386-1991馏程（90%）355338ASIMD86.ID123芳烃（%）33.60NMR总甘油（%）00.25表2生物柴油性能及与0#柴油的比较402、产品展示餐饮业废油脂高温炼制废油2、产品展示餐饮业废油脂高温炼制废油41四、社会、环境及经济效益四、社会、环境及42①按年产1000吨生物柴油计算，设备投资〔反响釜、泵、储罐及离心机〕50万元，需要流动资金约30万元。②吨产品本钱〔包括原料、添加剂、电、煤、工人工资、设备折旧费、维修费、管理费及税收等〕约为3564.8元/t，吨产品纯利润约2400元(按6000元/吨计)。③按年产1000吨生物柴油计,年产值600万元,年创利润约240万元,与常规生产生物柴油相比年节约80余万元，具有显著的经济效益。1、经济效益①按年产1000吨生物柴油计算，设备投资〔反响釜、泵、储罐及43①工程投资生产之后，可安排社会闲散人员就业，减轻就业压力，产生良好的社会效益。②利用绿色生物质催化剂〔煅烧鸡蛋壳〕催化餐饮业废油脂制备生物柴油，真正到达了变废为宝、节能减排的目的。③按年产1000吨净水剂计，可使1500～2000万吨餐饮业废油脂得到处理，可减排餐饮业废油水3000～5000吨，具有显著地环境效益。2、社会、环境效益①工程投资生产之后，可安排社会闲散人员就业，减轻就业压力，产44五、结论五、结论45利用餐饮业废油脂为原料，成功制备出可再生绿色生物柴油。采用绿色可再生生物质〔煅烧鸡蛋壳〕作催化剂，制备工艺清洁,无二次污染，可有效地利用资源，消除环境污染，变废为宝。产品经检测，所得产品具有较好的柴油机燃烧特性，产品技术指标符合我国轻柴油的标准。产品的成功研制真正到达了“变废为宝、节能减排〞的目的，既符合当前环保节能的要求，又有广阔的应用前景和良好的社会环境效益。利用餐饮业废油脂为原料，成功制备出可再生绿色生物柴油。46参考文献[1]AdamsC,PetersJF,RandMC,etal.Investigationofsoybeanoilasadieselfueiextender:endurancetests[J].JAmOilChemSoc,1983,60:1574-1579.[2]PetersonCL,AuldDL,KorusRA.Winterrapeoilfuelfordiesel