CN101081990B - 生物柴油的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物柴油的制备方法。该方法是通过对原料进行生物发酵方式来获得生物柴油。先对原料进行清洗、脱水等预处理,然后进行菌种培养、发酵,然后离心分离提纯后即得。生物柴油的收率约为25%。因而本发明具有成本低,不污染环境,效率高的优点。所得的生物柴油热值为42-45MJ/kg,与轻柴油相当,可以做为车用燃料使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型燃料的制备方法,具体地说,是一种生物柴油的制备方法。
背景技术
目前,能源短缺已经成为世界性的难题。在中国,随着国民经济的发展,能源短缺与能源需求的矛盾日益突出。其中,又以原油和成品油的短缺为最紧要的问题,并导致油价上涨。国际市场原油价格的持续攀升,带动了国内市场的原油价格和成品油价格的上涨。原油和成品油的价格的回落空间,也小于预期。
为了解决成品油匮乏的问题,人们已经提出了多种解决方案:如使用太阳能等具有可替代性的清洁能源。又如,可以使用废旧塑料等,炼制汽油和柴油。但这类化学法合成生物柴油制备技术,大多存在以下缺点:工艺复杂、能耗高;需要专门的溶剂回收装置;生产过程中有废液排放,污染环境。目前,也出现了以废的动植物油为原料制备生物柴油的方法,如中国专利申请200410061280.3,发明名称为“一种利用脂肪酶生产生物柴油的方法”。但现有的生物柴油制备技术,通常需要采用复杂的生产和合成工艺,工艺路线长、设备投资大、酶的催化效率较低,所得的生物柴油热值较低、成本较高。
发明内容
本发明的目的,在于提供一种生物柴油的制备方法。
为了实现上述的发明目的,本发明的技术方案采用以下步骤:
A.对原料进行预处理,加热原料至100-110℃,蒸发其中的水分;
B.在培养基中以清大1号菌种进行发酵,温度为40-45℃,真空度为0.080MPa,PH值为4.5-5.0,菌种用量为原料的1.5wt%,发酵时间为10-15小时;
C.以离心机分离除去菌体、酵母泥和其它杂质,降温至常温即得生物柴油。
所述的原料是甘薯、木薯、菊芋等的高糖植物;或草本油料作物,如油菜、蓖蔴等。
所述的培养基由下列原料组成:2.0~3.5%淀粉,1.0~2.0%酵母粉,4.0~8.0%玉米浆,0.1~0.5%的CaCO3,0.01~0.02%的Zn2+、0.01~0.03%的Mg2+,余量为水。
生物柴油的收率约为25%。即,每吨原料可获得约250公斤生物柴油成品。
所述的清大1号菌种是北京清大创新科技发展有限公司专门研制,清大1号是其市售的牌号。
本发明所述的生物柴油的制备方法,具有工艺流程简单、原料易得、收率高、不污染环境、效率高的优点。所得的生物柴油热值为42-45MJ/kg,与轻柴油相当,可以做为车用燃料使用。
具体实施方式
以下给出具体的实施例来进一步说明。这些实施例的用意只是说明性的,而不应理解为对本发明的限制。
实施例1
发酵罐培养基的制备:发酵罐大小为10m3,培养基装量为6.5m3。培养基各成分含量为:淀粉195kg、酵母粉130kg、玉米浆325kg、CaCO319.5kg、ZnSO41.3kg、MgSO41.6kg,加水至6.5m3,pH4.5-4.8,蒸汽灭菌。
取甘薯1000kg,加热原料至100-110℃,蒸发其中的水分;
在培养基中以清大1号菌种进行发酵,温度为45℃,真空度为0.080MPa,PH值为4.5-5.0,清大1号菌种用量为15kg,发酵时间为15小时;
以离心机分离除去菌体、酵母泥和其它杂质,降温至常温即得生物柴油。
所得的生物柴油的密度为0.89g/cm3,闪点112℃,粘度(cst)6.7,热值45MJ/kg,酸值0.14mgKOH/g。
得到的生物柴油的总重量为251公斤,收率为25.1%。
实施例2
发酵罐培养基的制备:发酵罐大小为10m3,培养基装量为6.5m3。培养基各成分含量为:淀粉195kg、酵母粉130kg、玉米浆325kg、CaCO319.5kg、ZnSO41.3kg、MgSO41.6kg,加水至6.5m3,pH4.5-4.8,蒸汽灭菌。
取蓖蔴1000kg,加热原料至100-110℃,蒸发其中的水分;
在培养基中以清大1号菌种进行发酵,温度为40℃,真空度为0.080MPa,PH值为4.5-5.0,清大1号菌种用量为15kg,发酵时间为10小时;
以离心机分离除去菌体、酵母泥和其它杂质,降温至常温即得生物柴油。
所得的生物柴油的密度为0.91g/cm3,闪点112℃,粘度(cst)6.9,热值42MJ/kg,酸值0.13mgKOH/g。
得到的生物柴油的总重量为253公斤,收率为25.3%。
实施例3
发酵罐培养基的制备:发酵罐大小为10m3,培养基装量为6.5m3。培养基各成分含量为:淀粉195kg、酵母粉130kg、玉米浆325kg、CaCO319.5kg、ZnSO41.3kg、MgSO41.6kg,加水至6.5m3,pH4.5-4.8,蒸汽灭菌。
取油菜1000kg,加热原料至100-110℃,蒸发其中的水分;
在培养基中以清大1号菌种进行发酵,温度为40℃,真空度为0.080MPa,PH值为4.5-5.0,清大1号菌种用量为15kg,发酵时间为10小时;
以离心机分离除去菌体、酵母泥和其它杂质,降温至常温即得生物柴油。
所得的生物柴油的密度为0.90g/cm3,闪点112℃,粘度(cst)6.8,热值44MJ/kg,酸值0.13mgKOH/g。
得到的生物柴油的总重量为249公斤,收率为24.9%。
以上对本发明所提供的生物柴油的制备方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (1)
1.一种生物柴油的制备方法,其特征在于,采用以下步骤:
A.对原料进行预处理,加热原料至100-110℃,蒸发其中的水分,所述原料为甘薯、木薯、菊芋、油菜或蓖麻;
B.在培养基中以清大1号菌种进行发酵,温度为40-45℃,真空度为0.080MPa,pH值为4.5-5.0,菌种用量为原料的1.5wt%,发酵时间为10-15小时,所述培养基由下列原料组成:2.0~3.5%淀粉,1.0~2.0%酵母粉,4.0~8.0%玉米浆,0.1~0.5%的CaCO3,0.01~0.02%的Zn2+、0.01~0.03%的Mg2+,余量为水;
C.以离心机分离除去菌体、酵母泥和其它杂质,降温至常温即得生物柴油。
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