[发明专利]利用餐厨或屠宰场动物固体废弃物制备生物柴油的方法

说明书

本发明公开了利用餐厨或屠宰场动物固体废弃物制备生物柴油的方法。采用了新型的固体催化剂，所述固体碱催化剂为磁性载体负载KOH，所述磁性载体为Fe₃O₄与CeO₂摩尔比为1:1.8～2.2的复合材料。实现了高效利用餐厨或屠宰场动物固体废弃物制备生物柴油，同时实现了对催化剂高效利用，以降低生物柴油的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种制备生物柴油的方法，具体涉及以餐厨或屠宰场动物固体废弃物为原料，在筛选最优活性组分载体的基础上，以磁性固体碱为催化剂制备生物柴油的方法，属于生物能源技术领域。

背景技术

生物柴油(biodiesel)又称为脂肪酸甲酯，指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等，野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。

制备生物柴油的方法主要有物理法、化学法、生物酶法、超临界法，其中化学法中的酯交换法是现有使用最多的生物柴油制备方法，即使用动植物油脂、微生物油脂等为原料和甲醇或乙醇等短链醇类物质在催化剂作用下进行反应。

目前，酯交换法生产生物柴油的设备及工艺较为成熟，但是这种方法还有以下缺点：①大多以植物油作为原料，较为昂贵；②酸碱催化剂回收较为困难；③酯化产物难回收且回收成本较高；④生产过程中有废催化剂流出，影响生物柴油质量。

餐厨以及屠宰场动物的废弃物，大多被当作垃圾处理，既污染环境又浪费资源，这些废弃物中含有丰富的脂肪、蛋白质和矿物质，现阶段的研究重点是如何将这些废弃物进行二次利用。在这些动物废弃物中尤其是牲畜内脏中含有大量的脂肪，可以作为原材料生产生物柴油。

因而，如何有效利用餐厨或屠宰场动物废弃物并绿色高效生产生物柴油，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种固体碱催化剂在利用餐厨或屠宰场动物固体废弃物制备生物柴油中的应用，既可以二次利用廉价餐厨或屠宰场动物固体废弃物，又可以高效制备生物柴油并提高催化剂的利用次数。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种固体碱催化剂在利用餐厨或屠宰场动物固体废弃物制备生物柴油中的应用，所述固体碱催化剂为磁性载体负载KOH，所述磁性载体为Fe₃O₄与CeO₂摩尔比为1:1.8～2.2的复合材料。

本发明中所述的餐厨或屠宰场动物固体废弃物为固态状的动物脂肪，现有研究中，将传统固体碱催化剂基本利用大豆油制备生物柴油，然而大豆油制备生物柴油成本较高，因而本申请发明人将研究重点置于餐厨或屠宰场动物固体废弃物，在研究过程中发现天然石墨粉、竹炭为载体的传统固体碱催化剂在大豆油制备生物柴油具有较高的生物柴油回收率，但是这些传统固体碱催化剂在餐厨或屠宰场动物固体废弃物制备生物柴油的回收率较低，基于此，本申请发明人针对餐厨或屠宰场动物固体废弃物研究了新的固体碱催化剂，通过研究发现，当Fe₃O₄与CeO₂摩尔比为1:1.8～2.2的复合材料为磁性载体材料负载氢氧化钾时，既可以高效制备生物柴油，又能提高催化剂的利用次数。

本发明的目的之二是提供一种利用餐厨或屠宰场动物固体废弃物制备生物柴油的方法，将固体碱催化剂与甲醇混合后，加入餐厨或屠宰场动物固体废弃物，密闭后加热反应即得生物柴油。

本发明的有益效果为：

1)本发明所用原材料为餐厨或屠宰场动物固体废弃物，廉价易得，在处理垃圾的同时，还能生产生物柴油，属于环境友好的绿色工艺。