废弃油脂生产生物柴油研究进展

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1、废弃油脂生产生物柴油研究进展摘要：本文主要介绍废弃油脂的预处理及用废弃油脂制备生物柴油的方法。废弃油脂的预处理主要是除去其中的固体杂质、水、降低酸值、降低黏度、脱除颜色等。废弃油脂制备生物柴油的方法主要有碱催化、酸催化、酶催化、超临界法，本文分别介绍了四种方法的优缺点。关键词：废弃油脂；生物柴油；预处理；生产方法中图分类号：A715文献标识码：A[Abstract]Thispapermainlyintroducesthepretreatmentofthewasteoilandmanufacturingmethodofbiodieselfromwasteoil.Thepretreatmen

2、tofthewasteoilincludetheremovalofsolidimpurity&water,reducingtheacidvalue,lowerviscosityandcolorremoval,etc.Methodofmanufacturingbiodieselmainlyincludealkalicatalysis,acidcatalysis,enzymecatalysisandsupercriticalmethod,thispaperintroducestheadvantagesanddisadvantagesoffourkindsofmethods,respectiv

3、ely.[Keywords]wasteoil;biodiesel;pretreatment;manufacturingmethod8作者简介：刘铁梅(1979-)，女，工学硕士，讲师，现为广东省环境保护职业技术学校老师，从事环境保护相关的教学、科研及对外技术服务工作。邮箱：58640297@qq.com。1前言生物柴油是以可再生的动植物油脂为原料与低碳醇反应生成的长链脂肪酸的单烷基酯。近几年来，生物柴油因其特有的优势受到人们的广泛关注。然而生物柴油的生产成本却非常高，从而使其难以大规模商业化生产。生产成本集中在原料上，原料成本大约占总成本的70%~95%[1]。因此，解决其原料问题至关重

4、要。废弃油脂的利用，使生物柴油的生产成本大大降低。本文主要介绍废弃油脂的预处理及用废弃油脂制备生物柴油的方法。2废弃油脂的性质及预处理油脂的主要成分是甘油三酸酯，在烹饪煎炸过程中，油脂会发生反应生成烷烃、烯烃、低碳的脂肪酸、酮、游离脂肪酸、甘油、甘油单酯、甘油二酯、二聚物等。生成的这些物质不但使油脂的性质发生变化，如黏度增大、比热增大、颜色加深、严重酸败等，而且会严重影响生物柴油的生产过程及生物柴油的质量，因此在用废弃食用油生产生物柴油之前，必须对其进行预处理。预处理主要是除去废弃食用油中的固体杂质、水、降低酸值、降低黏度、脱色等。8（1）除杂除水除去固体杂质主要通过重力分离和离心分离法

5、[2]，除水的方法有加热法[3]、干燥剂吸收法等，常用的吸水剂有硅胶、硫酸镁等等。（2）降低酸值主要是用预酯化法、有机溶剂萃取法等。预酯化法是在在制备生物柴油前首先以酸为催化剂进行酯化，将原料中的游离脂肪酸转化为酯[4]。有机溶剂萃取法是利用游离脂肪酸和甘油三酸酯在有机溶剂中的溶解性差异，将游离脂肪酸从甘油三酸酯中分离出来[5]。（3）脱色常用的脱色剂有活性白土、膨润土等脱色剂，也有人使用合成硅胶镁和活性炭，但价格较昂贵。（4）降低黏度降低黏度的方法有陶瓷膜过滤法和超声波法。3废弃油脂生产生物柴油的方法生物柴油的生产方法有直接混合使用法、微乳化法、热解法及酯交换法，其中酯交换法在工业生产

6、中应用最多。酯交换（又称醇解）是油脂与醇在催化剂作用下生成酯和甘油，所用的醇通常为低碳醇（用得最多的是甲醇和乙醇）。酯交换反应的方程式如下：8生成的单烷基酯即生物柴油，甘油是生产生物柴油的副产物，可以作为生产其他物质的原料。依据催化剂的使用情况，酯交换反应分为催化酯交换反应和非催化酯交换反应；根据所用催化剂种类的不同，催化酯交换反应又分为碱催化、酸催化和酶催化的酯交换反应；非催化酯交换反应主要是超临界法。3.1碱催化的酯交换法碱催化酯交换是生物柴油的传统生产方法，目前碱催化酯交换已经工业化。所用催化剂主要是强碱、碳酸盐及碱金属的醇盐。碱催化剂最大的优点是碱催化活性高，反应速率快。其最大的

7、缺点是对废弃食用油中的游离脂肪酸及水的要求很高，要求原料油中游离脂肪酸的酸值1%时，也可以用酸作催化剂进行酯交换反应生产生物柴油[6]。废弃食用油中，游离脂肪酸的浓度一般都大于2%，用酸作催化剂进行酯交换可省去游离脂肪酸的预处理这个步骤（预酯化与酯交换同时进行），简化了生产工艺，降低了预处理的生产成本，在这方面显示出了其优越性。3.3酶催化的酯交换法8酶催化酯交换反应用的催化剂是生物酶，酶对废弃食用油中的游离脂肪酸和水的含量没有特别