CN106166475A - 一种生物柴油固体脱色剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物柴油固体脱色剂及制备方法，属于脱色剂领域，更具体的说属于生物柴油脱色剂领域，由酸化凹凸棒土、质量分数为1%~2%的扩孔剂和质量分数为3%~8%的活性组分充分混合后湿法造粒并烘干焙烧得到。与现有技术相比，本发明的有益效果是：以酸性凹凸棒土为载体，使用扩孔剂和活性组分对其进行改性处理，从而提高脱色剂的比表面积和孔径大小；通过造粒、焙烧等方法得到大小均一的固体脱色剂，能够省去过滤环节，有效的解决粉状脱色剂过滤困难等问题，同时能够有效减少脱色剂对油脂的夹带率，减少脱色精炼的成本，提高经济效益。该发明制得的脱色剂对以深色油脂为原料制备得到的深色生物柴油有较好的脱色效果，而且工艺简单，成本较低。

Description

一种生物柴油固体脱色剂及制备方法

技术领域

本发明公开了一种生物柴油固体脱色剂及制备方法，属于脱色剂领域，更具体的说属于生物柴油脱色剂领域。

背景技术

目前用于生物柴油脱色的脱色剂有化学脱色剂和吸附脱色剂两种。而化学脱色剂对色素具有一定的选择性，并且反应过程中对反应条件要求较严格，而且有些化学脱色剂本身具有毒性，操作时需要特殊控制，增加了设备和操作成本。活性白土、凹凸棒土等天然吸附剂是目前市场上较为普遍使用吸附脱色剂，但是，在使用这些粉末脱色剂对生物柴油进行脱色时，会出现过滤困难，油脂夹带率高等问题，从而增加了生物柴油脱色精炼的成本。

中国专利CN200910092293.X公开了一种生物柴油脱色方法，使用活性白土和膨润土混合物吸附脱色，在进行双氧水氧化，最后通过脱酸脱水得到生物柴油。因为活性白土就是膨润土酸性活化后得到的物质，使用活性白土和膨润土吸附后，油脂会带有一定的土腥味，对生物柴油的味道有影响。再次脱色时，使用双氧水作为脱色剂，需要较高的反应温度，才能充分发挥其氧化作用，增加了能耗。

中国专利CN201210271002.5公开了一种利用地沟油制备生物柴油脱色方法，它是以地沟油为原料制备生物柴油，并且采用双氧水氧化法对深色油脂脱色，得到的油脂脱色率为67.83%。然而双氧水是一种化学氧化剂，它的成本较一般的吸附脱色剂较高，不适用于大规模的脱色实验，并且双氧水脱色，只能除去易氧化的深色物质，对反应的温度和生物柴油的pH要求较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种提高脱色剂的比表面积和孔径大小、过滤更为容易、减少油脂夹带率以及生物柴油脱色精炼的成本的生物柴油固体脱色剂及制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种生物柴油固体脱色剂，其特征在于，由酸化凹凸棒土、相对于酸化凹凸棒土质量分数为1%~2%的扩孔剂和相对于酸化凹凸棒土质量分数为3%~8%的活性组分充分混合后加入粘结剂湿法造粒并烘干焙烧得到。所述的质量分数是指扩孔剂和活性组份的质量分别相对于酸化凹凸棒土的质量的百分数。比如，酸化凹凸棒土的质量为100g，扩孔剂的质量为1-2g，活性组分的质量为3-8g。

所述的酸化凹凸棒土经六偏磷酸钠纯化处理并加入质量分数为1%-20%的无机酸酸化得到。1%-20%是指无机酸溶质的质量占无机酸溶液的质量百分数。

所述的扩孔剂为十二烷基苯磺酸钠、淀粉、聚乙二醇的一种或几种；所述的活性组分为硝酸铁、氯化铝或硝酸镍的一种或几种。

一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）取凹凸棒土，加入相对于凹凸棒土质量百分数为1%~5%的六偏磷酸钠进行纯化处理，按照固液质量体积比（g/ml）为1:5加入无机酸对纯化处理后的凹凸棒土进行酸化处理，使用去离子水洗涤，离心除去上清液，使固体沉淀物干燥完全；即凹凸棒土的质量为100g时，六偏磷酸钠为1-5g；所述的无机酸包括盐酸、硫酸或磷酸等无机酸；

（2）取酸化凹凸棒土，加入相对于酸化凹凸棒土质量分数为1%~2%的扩孔剂和相对于酸化凹凸棒土质量分数为3%~8%的活性组分，充分混合；

（3）加入占混合物质量分数1%~5%的粘结剂，在湿法制粒机中混合造粒，得到固体颗粒；所述的混合物由酸化凹凸棒土、活性组分和扩孔剂组成；

（4）将上述固体颗粒烘干后在马弗炉内200~600℃焙烧2~5h，得到生物柴油固体脱色剂。

步骤（2）中所述的扩孔剂为十二烷基苯磺酸钠、淀粉、聚乙二醇的一种或几种。步骤（2）中所述的活性组分为硝酸铁、氯化铝或硝酸镍的一种或几种。步骤（3）中所述的粘结剂为淀粉水溶液或水。所述固体颗粒的粒径为2~5mm。步骤（2）中，凹凸棒土载体、扩孔剂和活性组分需要充分混合搅拌5~15min。

一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）取600~1200g凹凸棒土，加入相对于凹凸棒土质量分数1%~5%的六偏磷酸钠进行纯化处理，按照固液质量体积比为1:5加入盐酸对纯化凹凸棒土进行酸化处理，使用去离子水洗涤3~4次，直至无Cl^-，离心除去上清液，将固体沉淀物放入烘箱中干燥完全；

（2）取酸化处理得到的酸化凹凸棒土500~1000g，加入相对于酸化凹凸棒土质量分数为1%~2%的扩孔剂和相对于酸化凹凸棒土质量分数为3%~8%的活性组分，使用搅拌棒将其充分混合5~15min备用；

（3）加入占混合物质量分数为1%~5%的粘结剂，在湿法制粒机中混合造粒，得到粒径为2~5mm的固体颗粒；所述的混合物由酸化凹凸棒土、活性组分和扩孔剂组成；

（4）将上述固体颗粒放入干燥箱内烘干12~24h后，送入马弗炉内200~600℃焙烧2~5h，得到生物柴油固体脱色剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

以酸性凹凸棒土为载体，使用扩孔剂和活性组分对其进行改性处理，从而提高脱色剂的比表面积和孔径大小；通过造粒、焙烧等方法得到大小均一的固体脱色剂，能够省去过滤环节，有效的解决粉状脱色剂过滤困难等问题，同时能够有效减少脱色剂对油脂的夹带率，减少脱色精炼的成本，提高经济效益。该发明制得的脱色剂对以深色油脂为原料制备得到的深色生物柴油有较好的脱色效果，而且工艺简单，成本较低。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，它包括以下步骤：

（1）取600~1200g凹凸棒土，加入相对于凹凸棒土质量分数为1%~5%的六偏磷酸钠进行纯化处理，按照固液质量体积比为1:5加入占质量分数1%-20%的无机酸对纯化凹凸棒土进行酸化处理（固体质量指纯化凹凸棒土的质量，液体指无机酸溶液），使用去离子水洗涤3~4次，直至上清液为中性，离心除去上清液，将固体沉淀物放入105℃烘箱中干燥完全，得到酸化凹凸棒土；

（2）取预处理得到的酸化凹凸棒土500~1000g于1000ml烧杯中，加入占酸化凹凸棒土质量分数为1%~2%的扩孔剂和占酸化凹凸棒土质量分数为3%~8% 的活性组分，使用搅拌棒将其充分混合5~15min备用；

（3）加入占混合物质量分数1%~5%的粘结剂将其在湿法制粒机中混合造粒，得到粒径为2~5mm的固体颗粒；

（4）将上述固体颗粒放入干燥箱内烘干12~24h后，送入马弗炉内高温焙烧2~5h，得到生物柴油固体脱色剂；

步骤（2）中所述的扩孔剂为十二烷基苯磺酸钠、淀粉、聚乙二醇等具有扩孔功能的有机物的一种或几种按比例配制而成。

步骤（2）中所述的活性组分为硝酸铁或其他具有相似功能的试剂，如：氯化铝、硝酸镍等。

步骤（3）中所述的粘结剂为具有粘结功能的材料，如：淀粉水溶液、纯水或符合生活饮用水卫生标准要求的水。

实施例1

一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：取800g凹凸棒土，加入2%的六偏磷酸钠进行纯化处理，按照固液比为1:5加入质量分数为1%的盐酸对纯化凹凸进行酸化处理，使用去离子水洗涤3~4次，直至上清液为中性，离心除去上清液，将固体沉淀物放入105℃烘箱中干燥完全；

步骤二：取预处理得到的酸化凹凸棒土500g于1000ml烧杯中，加入质量分数为3%的十二烷基苯磺酸钠和质量分数为5%的硝酸铁，使用搅拌棒将其充分混合10min备用；

步骤三：加入占混合物质量分数3%的纯水将其在湿法制粒机中混合造粒，得到粒径为2~5mm的固体颗粒；

步骤四：将上述固体颗粒放入干燥箱内烘干14h后，送入马弗炉内500℃下焙烧2.5h，得到生物柴油固体脱色剂；

脱色效果检验：取200g菜籽油生物柴油，使用蠕动泵将其泵入装有固体脱色剂的层析柱内，在60℃下吸附脱色60min，层析柱下层收集到颜色为淡黄色的油脂。使用紫外分光光度法测定菜籽油生物柴油脱色前后的吸光度，利用脱色率的计算公式，得到菜籽油生物柴油的脱色率为96.0%。

实施例2

采用实施例1同样的方法进行脱色剂制备和脱色效果检验，所不同的是脱色剂制备过程中扩孔剂十二烷基苯磺酸钠的添加量为3%。菜籽油生物柴油经过脱色剂脱色后，其脱色率达到了94.6%。

实施例3

采用实施例1同样的方法进行脱色剂制备和脱色效果检验，所不同的是脱色剂制备过程中活性组分硝酸铁的添加量为5%。菜籽油生物柴油经过脱色剂吸附脱色后，其脱色率达到了93.5%。

实施例4

采用实施例1同样的方法进行脱色剂的制备，所不同的是用地沟油生物柴油代替菜籽油生物柴油对脱色剂的脱色效果进行检验，得到地沟油生物柴油的脱色率为86%。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落进要求保护本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种生物柴油固体脱色剂，其特征在于，由酸化凹凸棒土、相对于酸化凹凸棒土质量分数为1%~2%的扩孔剂和相对于酸化凹凸棒土质量分数为3%~8%的活性组分充分混合后加入粘结剂湿法造粒并烘干焙烧得到。

2.根据权利要求1所述的一种生物柴油固体脱色剂，其特征在于，所述的酸化凹凸棒土经六偏磷酸钠纯化处理并加入质量分数为1%-20%的无机酸酸化得到。

3.根据权利要求1所述的一种生物柴油固体脱色剂，其特征在于，所述的扩孔剂为十二烷基苯磺酸钠、淀粉、聚乙二醇的一种或几种；所述的活性组分为硝酸铁、氯化铝或硝酸镍的一种或几种。

4.一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）取凹凸棒土，加入相对于凹凸棒土质量百分数为1%~5%的六偏磷酸钠进行纯化处理，按照固液质量体积比为1:5加入无机酸对纯化处理后的凹凸棒土进行酸化处理，使用去离子水洗涤，离心除去上清液，使固体沉淀物干燥完全；

（2）取酸化凹凸棒土，加入相对于酸化凹凸棒土质量分数为1%~2%的扩孔剂和相对于酸化凹凸棒土质量分数为3%~8%的活性组分，充分混合；

（3）加入占混合物质量分数1%~5%的粘结剂，在湿法制粒机中混合造粒，得到固体颗粒；所述的混合物由酸化凹凸棒土、活性组分和扩孔剂组成；

（4）将上述固体颗粒烘干后在马弗炉内200~600℃焙烧2~5h，得到生物柴油固体脱色剂。

5.根据权利要求4所述的一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的扩孔剂为十二烷基苯磺酸钠、淀粉、聚乙二醇的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的活性组分为硝酸铁、氯化铝或硝酸镍的一种或几种。

7.根据权利要求4所述的一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的粘结剂为淀粉水溶液或水。

8.根据权利要求4所述的一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，其特征在于，所述固体颗粒的粒径为2~5mm。

9.根据权利要求4所述的一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，凹凸棒土载体、扩孔剂和活性组分需要充分混合搅拌5~15min。

10.一种生物柴油固体脱色剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）取600~1200g凹凸棒土，加入相对于凹凸棒土质量分数1%~5%的六偏磷酸钠进行纯化处理，按照固液质量体积比为1:5加入无机酸对纯化凹凸棒土进行酸化处理，使用去离子水洗涤3~4次，直至上清液为中性，离心除去上清液，将固体沉淀物放入烘箱中干燥完全；

（2）取酸化处理得到的酸化凹凸棒土500~1000g，加入相对于酸化凹凸棒土质量分数为1%~2%的扩孔剂和相对于酸化凹凸棒土质量分数为3%~8%的活性组分，使用搅拌棒将其充分混合5~15min备用；

（3）加入占混合物质量分数为1%~5%的粘结剂，在湿法制粒机中混合造粒，得到粒径为2~5mm的固体颗粒；所述的混合物由酸化凹凸棒土、活性组分和扩孔剂组成；

（4）将上述固体颗粒放入干燥箱内烘干12~24h后，送入马弗炉内200~600℃焙烧2~5h，得到生物柴油固体脱色剂。