一種用動植物油脂及廢棄油製備煤浮選劑的方法
2023-05-25 11:39:51
一種用動植物油脂及廢棄油製備煤浮選劑的方法
【專利摘要】一種用動植物油脂及廢棄油脂製備煤浮選劑的方法，屬於可再生能源太陽能和廢棄油脂的利用、煤浮選劑的製備及其應用領域。其特徵在於是利用綠色環保的太陽能，以動植物油脂或廢棄油脂為原料，通過控制光催化材料的類型，在太陽光、紫外光或可見光光催化作用下，實現原料的脫羧或裂解反應，達到製備烴類、脂肪酸、酯類物質比例不同的煤浮選劑之目的。該發明方法既利用潔淨的可再生能源太陽能又回收廢棄油，在石油能源緊缺和節能降耗的經濟戰略發展的情況下，解決了石油基柴油或煤油作為浮選劑的高成本問題，且無毒無害、成本低、經濟環保、簡單易行，降低了選煤成本，克服現有技術的不足，可廣泛應用於能源可持續發展領域。
【專利說明】一種用動植物油脂及廢棄油製備煤浮選劑的方法
【技術領域】
[0001]本發明一種用動植物油脂及廢棄油脂製備煤浮選劑的方法，屬於可再生能源太陽能和廢棄油脂的利用、煤浮選劑的製備及其應用領域。具體涉及一種利用綠色環保的可再生太陽能，以動植物油脂或廢棄油脂為原料，通過控制光催化材料的類型，在太陽光、紫外光或可見光光催化作用下，製備烴類、脂肪酸、酯類物質比例不同的煤浮選劑。
【背景技術】
[0002]動植物油脂的主要成分是甘油三脂肪酸酯，以C12~C22為主烷基鏈和酯基構成，且硫和氮元素含量極少。隨著生活水平的日益提高和餐飲服務業的快速發展，產生大量廢棄油脂，其中，少部分被送往化工廠生產脂肪酸和肥皂，而大部分的廢棄油脂被非法分子通過不正當渠道加工提煉變成「食用油」進入流通市場，再次走上餐桌，由於動植物油脂經過高度氧化會產生劇毒的黃麴黴素、苯並芘等致癌物質，這對人類的健康和環境安全產生巨大威脅。因此，對廢棄油脂的綜合利用是惠及全社會的健康生活和經濟可持續發展戰略之
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[0003]目前，廢棄油脂的再生利用主要包括以下幾方面:一是，將甘油脂肪酸三酯或脂肪酸皂化後生成洗滌用的脂肪酸皂和甘油，或者，脫色和皂化後產物直接作為生產洗衣粉的原料(CN102586042A、CN202440485U) ;二是，以廢棄油脂為碳源發酵製備生物破乳劑，其產量和破乳效果優於以石蠟為碳源產生的破乳劑，且產物均為脂肽類生物表面活性劑(劉佳等.環境科學，2009, 30 (6): 1779-1784.);三是，熱裂解或催化裂解製備低碳烯烴類化工原料(CN101314748、CN100546956C、CN103130600);四是，將廢棄油脂與低碳醇在酸鹼催化劑作用下進行轉酯化反應，洗滌乾燥製取生物柴油、汽油和航空煤油(CN101294096A、CN102660335A, CN102994138A);等等。上述報導的廢棄油脂的再生綜合利用技術方案中表現出以下不足:一是，生產皂類活生物破乳劑的廢棄油脂使用量較少，無法解決產生的大量廢棄油脂的利用問題；二是，生物柴油、汽油和航空油的生產方法和工藝原理可行，但作為燃料要求脂肪酸甲酯含量需大於96.5%，造成高純度成本高、能耗大、工藝複雜等，低純度的用途受限制，導致產品市場推廣困難等。因此，開發一種新型的廢棄油脂的綜合利用技術及其新的用途迫在眉睫。
[0004]自從1972年二氧化鈦被證明具有光催化性能以來，光催化氧化技術被認為是解決持久性有機物汙染問題的最具有應用前景的技術之一，近些年來在國內外被廣泛研究。研究表明，光催化主要活性物種氧自由基(.02)、空穴(h+)和氫氧自由基(.0Η)可實現有機物的氧化還原或脫羧反應，達到分解有機物，釋放二氧化碳和水，發生如下反應過程(以TiO2 為例)(Μ.Montazer，et al.1nternational Journal of Biological Macromolecules50(2012) 1018-1025):
[0005]TiO2+h V —Ti02(e—+h.) (I)
[0006]TiO2 (e )+O2 — TiO2+.02 (2)
[0007]TiO2 (e—) +.02—+2H.— Ti02+H202 (3)[0008]TiO2 (e_) +H2O2 — TiO2+.0H+0F (4)
[0009]RCH2COOH+h.(.0H) — RCH2.+C02+H20 (5)
[0010]RCH2.+O2 — RCH2O0.(5)
[0011]
【權利要求】
1.一種用動植物油脂及廢棄油脂製備煤浮選劑的方法，其特徵在於利用綠色環保的取之不盡用之不竭的太陽能，以動植物油脂或廢棄油脂為原料，通過控制光催化材料的類型，在太陽光、紫外光或可見光光催化作用下，實現原料的脫羧或裂解反應，達到生成烴類、月旨肪酸、酯類物質比例不同的煤浮選劑之目的。
2.按照權利要求1所述的一種用動植物油脂及廢棄油脂製備煤浮選劑的方法，其特徵在於:包括以下步驟: 1)將過濾後的動植物油脂或廢棄油脂的濾液倒入盛有水、醇或者兩者混合液體的燒杯內，其中，油與水、油與醇、油與水和醇的重量比均為=1:0.廣1，記為前驅液體； 2)按照重量比為1:500-1000稱取光催化劑與上述I)中的前驅液體，其中，光催化劑是由二氧化鈦、氯氧秘、溴氧秘、碘氧秘、氧化秘、碳酸氧秘、氧化鋅和二氧化娃中的一種或其中任意兩種的組成，且任意兩種催化劑的重量比為1:1; 3)將2)所述的光催化劑加入盛有前驅液體的燒杯內攪拌，室內避光0.5^1 h，然後在太陽光、紫外光或可見光照射疒5 h，即得到光催化脫羧或裂解反應產物； 4)將3)所述的反應產物靜止放置f2 h，取上層液並用蒸餾水衝洗，然後藉助離心機分離水和油，重複3次，得到油狀液體，即為煤浮選劑。
3.按照權利要求1所述的一種用動植物油脂及廢棄油脂製備煤浮選劑的方法，其特徵在於所述的動物油脂包括豬油、羊油、牛油或雞油；植物油脂包括豆油、菜籽油、花生油、玉米油或芝麻油；廢棄油脂包括煎炸廢棄油、地溝油、油脂使用後不可再食用的油脂、變質後不可再食用的油脂、住宿和餐飲業廢棄油脂或抽油煙系統收集的廢棄食用油脂。
4.權利要求1所述的一種用動植物油脂及廢棄油脂製備煤浮選劑的方法所製備的煤浮選劑，其特徵在於煤浮選劑中烷烴(C`fC22)、烯烴(C2I8)、脂肪酸和脂肪酸酯的含量分別佔油狀液體總重量的20~60%、8~15%、10~20%和25~50%，其餘為水。
【文檔編號】C10G11/04GK103509587SQ201310445921
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】張小超, 易群, 張繼龍, 郭天玉, 李國旗 申請人:太原理工大學