废弃食用有制备生物柴油

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1、废弃食用油制备生物柴油（嘉应学院化学与环境学院应用化学徐军、叶小莉、张鹏程13826651042）摘要木实验以多次油炸食品的油为原料，采用预酯化一酯交换两步法制备牛物柴油。第一步为预酯化反应，用酸作催化剂将废弃食用油中的游离脂肪酸转化为脂肪酸甲酯；第二步为酯交换反应，用碱作催化剂将废弃食用油中的甘三酯转化为脂肪酸甲脂和甘油关键词：废弃食用油脂交换反应生物柴油1前言牛物柴油是指以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等野牛油料植物、工程微藻等水生植物以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性燃料。冃前世界各国所使用的生物柴油主要是将动植物油与

2、甲醇经酯交换反应后得到的脂肪酸甲酯。由于动植物油脂原料价格昂贵，使得生物柴油的成本远高于石化柴油，限制了生物柴油工业的发展。地沟油是一个泛指的概念，是人们在生活中对于各类劣质油的统称。地沟油可分为三类：一是狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜（通称汨水）经过简单加工、提炼出的油；二是劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油；三是用于油炸食品的油使用次数超过规定后，再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。废弃食用油由于分子量较大，与柴油相比密度、粘稠度较大，不易挥发，不适合作燃料。本实验以油炸食品的油为原料，采用预酯化-酯交换两步

3、法制备生物柴油，对废弃食用油脂的合理化利用、防止废弃食用油脂再次返回餐桌和促进牛物柴油的发展都十分有利。2实验目的1•了解酯化■脂交换■水蒸汽蒸镭法制备生物柴油的制备方法2.熟悉酯化、常压蒸憾、分液等有机反应的基本操作3•了解用KOH/乙醇溶液滴定游离脂肪酸含量和液相色谱测定脂肪酸甲酯含量的分析方法3实验原理废弃食用油的主要成分是甘油三酯，利用废弃食用油制备生物柴油主要是应用酯化反应和脂交换反应。其基本原理是：废弃食用油的酸和甲醇在酸催化剂下发生酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯，酯化反应后在室温下加入KOH到甲醇溶液。将废弃食用油的人部分甘油三酯和甲醇在碱催化剂下发牛醇解

4、脂交换反应，牛成相应的脂肪酸甲酯，其基木反应式如下：CH.OCOR1CH.OH1-r1cooch317“・CHOCOR2+3CHQH—1°k1——►CHOH1+R2COOCH3CH.OCOR3CH.OH厶r3cooch3(A)(B)(S)(P)式中，A代表甘油三酯；B代表甲醇；S代表廿油；P代表脂肪酸甲酯。酸值测定原理：游离脂肪酸系弱酸，其解离平衡常数为1.0X10-5,用O.lmol/1强氧化钾屮合时，其滴定PH突跃范圉在X9.7.因此，以溶解溶解油脂后，可以用酚瞰为指示剂，用碱的水溶液或酒精溶液滴定油脂中的游离脂肪酸。4实验设备分析天平电热恒温干燥箱水浴锅三口烧瓶分

5、液漏斗冷凝管烧杯搅拌器离心机25ml密度瓶粘度计5实验材料及试剂废弃食用油无水甲醇（分析纯）浓硫酸（分析纯）氢氧化钾（分析纯）临苯二甲酸氢钾（基准级）乙醇（分析纯）乙醸（分析纯）5.1试剂的配制KOH标准溶液的配制C（KOH）=0.1mol/L：称取5.6g分析纯KOH,加入1000ml无二氧化碳的水中摇匀。再称基准级邻苯二甲酸氢钾0.3・0.4g加水50ml做滴定溶液。6实验步骤6.1原料脱胶、脱色回收的废油含有大量的水分，纤维物质，同时，在烹饪过程中产生的胶体、色素及碳等可能留在废油中，因此，在酯化反应前，进行脱胶、脱色处理。将废弃食用油于烧杯屮在电炉上加热至80°

6、C,加入适量活性炭。搅拌lOmin,再加入10%的80°C热水，搅拌10〜15min,于离心机中离心分离，过滤、分液，弃去下层胶质和沉淀。6.2酯化反应在酯化装置中加入废弃食用油20ml,热浴升温至60°C左右，将甲醇和催化剂硫酸50ml（取2.5g浓硫酸先溶解于50ml甲醇屮）通入酯化装置，摇匀。甲醇与原料在90°C下进行激烈的反应，反应吋间为l20mino反应产生的水及未反应的甲醇蒸气经冷凝器冷凝收集。在反应过程中定时取样检测酸值。6.3脂交换反应酯化反应完成后，冷却至室温，加入20ml甲醇，充分混匀，然后边搅拌边加入KOH到甲醇溶液，调至中性后，力U入0.5g的K

7、OH。将热浴温度升至60°°C进行脂交换反应,反应120mino6.4分离提纯将混合液移入分液漏斗屮进行分离，分出甘油层。上层甲酯进行常压蒸镭蒸出，回收过量的甲醇，然后用适量的稀酸溶液洗涤，再用水洗至水层呈中性。6.5酸值测定分析步骤称取预处理后的油样3-5g（准确到0.001g）于250ml锥形瓶中，加入50ml中性乙瞇■乙醇（2：1）混合溶剂，摇匀，使油样溶解后，加入3滴0.1%酚猷，用氢氧化钾标准碱液滴定至出现微红色在30s内不退色为止，记下消耗的碱液毫升数（V）,平行滴定三次。6.6自制生物柴油品质检测1.可用气相色谱法检测产物中