[发明专利]一种餐饮废油制备生物柴油工艺中的脱色方法

说明书

一、技术领域

本发明公开了一种脱色方法，尤其是涉及餐饮废油制备生物柴油工艺中的脱色方法。

二、背景技术

餐饮废油(wastecookingoil，WCO)一般包括：地沟油、潲水油、煎炸废油、油烟机冷凝回收油、食品企业以及相关企业产生的废弃油脂[姚亚光,纪威,张传龙等.餐饮业废油脂的再生利用和回收管理[J].可再生能源,2006,(2):62-64.]。WCO质量差，过氧化值、酸值、水分等严重超标，含有大量的腐败因子，而且有些油经过高温状态下长期反复使用，与空气中的氧接触，发生水解、氧化、聚合等复杂反应，致使油的粘度增加，色泽加深。WCO的主要成分为甘油三酸酯，若不回收利用，不仅浪费资源，而且处置不当将导致环境污染。因此，对WCO的综合利用，可以从根本上解决WCO重返餐桌和污染环境问题。

目前，WCO主要有如下4种综合利用方式：(1)利用WCO中脂肪酸生产肥皂；(2)生产油酸；(3)利用氢化水解法联产甘油、硬脂酸；(4)与短链醇反应制备生物柴油。其中，方法(1)～(3)技术落后，经济效益差；而方法(4)利用WCO制备生物柴油不仅能实现WCO的资源化利用，而且可以缓解生物柴油原料短缺的问题[P.Felizardo,M.JoanaNeivaCorreia,I.Raposo,etal,Productionofbiodieselfromwastefryingoils[J].WasteManagement.2006,26:487–494.]。

油脂在高温下氧化或受到脂质氧化酶作用生成的氧化产物、色素体等有色物质，这些物质不仅会影响WCO的色泽和稳定性，也会影响后期产品的稳定性，因此必须对餐饮废油进行脱色处理，方可作为生物柴油的原料。WCO的脱色一般采用吸附法，采用的吸附剂一般为活性炭和活性白土，但这些吸附都有一定的缺陷。张军等比较了几种活性炭的脱色效果，优化参数后废油的脱色率为50-65％[张军,岑新光,解强.废食用油活性炭脱色工艺的研究[J].环境工程学报.2008,2(5):716-720.]；邓琪等探索了活性白土对WCO的脱色工艺，废油脱色率达到90％左右，但所需温度较高[邓琪,尹平河,赵玲等.活性白土对餐饮业废油脂脱色工艺的探索[J].环境污染与防治.2004,26(2):126-128.]。

因此，有必要开发一种新的餐饮废油脱色方法，以便为生产生物柴油提供一种较理想的原料，目前国内外以双氧水、高岭土和活性炭组成复配脱色剂对餐饮废油脱色未见报道。

三、发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种餐饮废油制备生物柴油工艺中的脱色方法，旨在以双氧水、高岭土和活性炭组成复配脱色剂，实现脱色温度低、脱色速率快的目的。

本发明解决技术问题，采用如下技术方案：

本发明餐饮废油制备生物柴油工艺中的脱色方法，其特点在于：是以双氧水、高岭土和活性炭组成复配脱色剂，对餐饮废油进行脱色。具体包括以下步骤：

(1)过滤餐饮废油，以去除固体杂质；

(2)在过滤后餐饮废油中加入双氧水，加热搅拌下脱色，静置分层，取上层液体；

(3)在上层液体中再加入高岭土和活性炭，加热搅拌下进一步脱色，最后再进行过滤即可。

其中：所述所述双氧水的用量占过滤后餐饮废油质量的0.1～5％；高岭土的用量占过滤后餐饮废油质量的1～10％；活性炭的用量占过滤后餐饮废油质量的1～5％；所述的高岭土和活性炭孔径分布在0.5～100nm之间。步骤(2)中双氧水的脱色温度为30～70℃、脱色时间为5～30min；步骤(3)中高岭土和活性炭的脱色温度为40～80℃、脱色时间为10～50min。步骤(2)和步骤(3)中的搅拌速度为10～150rpm。

将脱色后餐饮废油通过预酯化反应和酯交换反应，即可得到黄色澄清透明的生物柴油。

本发明脱色方法的主要机理为：

双氧水具有的强氧化作用，可以将在液相吸附中色素大分子氧化分解，从而达到脱色的效果。在液相吸附中，中孔对大分子的吸附起着重要的作用，中孔为吸附质的通路而且控制着吸附速度，对不能进入孔内的大分子也起吸附定位作用。高岭土和活性炭孔隙结构中孔均比较发达，且在中孔范围内，孔径分布不同，能很好的复配从而吸附餐饮废油中色素物质。

与已有技术相比，本发明的优势体现在：

1、本发明通过对餐饮废油脱色处理，不仅使餐饮废油色泽得到改善，而且脱色前后餐饮废油的酸值和皂化值几乎不变，这说明脱色过程对餐饮废油主要成分即甘油三酸酯没有影响。