技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用地溝油制備消泡劑的方法，屬于廢棄物利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

地溝油，是人們?cè)谏钪袑?duì)于各類(lèi)劣質(zhì)油的通稱(chēng)?？煞譃槿?lèi)：一是狹義的地溝油，即將下水道中的油膩漂浮物或者將賓館、酒店的剩飯、剩菜(通稱(chēng)泔水)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工、提煉出的油；二是劣質(zhì)豬肉、豬內(nèi)臟、豬皮加工以及提煉后產(chǎn)出的油；三是用于油炸食品的油使用次數(shù)超過(guò)一定次數(shù)后，再被重復(fù)使用或往其中添加一些新油后重新是用的油。地溝油來(lái)源廣泛，據(jù)估計(jì)我國(guó)每年大約有200-300萬(wàn)噸地溝油。由于地溝油沒(méi)有很好的應(yīng)用途徑，導(dǎo)致其直接回流餐桌，對(duì)人的身體健康造成極大危害。地溝油價(jià)格低廉，其主要成分仍為甘油脂肪酸酯，其衍生產(chǎn)品具有較好的生態(tài)性能。

目前對(duì)初步回收廢棄的食用油脂生物質(zhì)轉(zhuǎn)化研究主要是生產(chǎn)生物柴油，原理基于動(dòng)植物油脂的酯交換化學(xué)反應(yīng)。盡管這種生物柴油是一種新的清潔能源，生物柴油項(xiàng)目還被部分省市列為重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，但生物柴油加工總成本還是比礦物柴油要高，而原油價(jià)格波動(dòng)也較大，使這種生物柴油在成本和價(jià)格上無(wú)法與礦物柴油相媲美，何況農(nóng)副產(chǎn)品以及回收廢棄食用油脂價(jià)格也在不斷上漲，大大影響了研究與生產(chǎn)這種生物柴油的積極性，這方面的項(xiàng)目研究進(jìn)展遲緩、收效甚微。

傳統(tǒng)有機(jī)硅型消泡劑可在介質(zhì)中形成低表面膜，它可降低氣液兩相的表面張力，從而破壞空氣泡的穩(wěn)定性，使空氣泡不斷地破裂，遷移合成較大的氣泡，從而達(dá)到消泡的目的，而且有機(jī)硅型消泡劑還具有顯著的抑泡效果，在破壞泡沫的同時(shí)，還可防止泡沫的產(chǎn)生。其具有用量少、應(yīng)用范圍廣、化學(xué)隋性等優(yōu)點(diǎn)，但有機(jī)硅型消泡劑的相容性差、難于乳化分散，且有掛壁缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)目前處理地溝油的主要方法為生產(chǎn)生物柴油，但該技術(shù)成本高，且收效甚微，同時(shí)傳統(tǒng)的消泡劑相容性差、難于乳化分散，以及有掛壁缺陷的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用地溝油制備消泡劑的方法，本發(fā)明首先將地溝油過(guò)濾，加入硅藻土，去除顆粒雜質(zhì)、消除色度及脫膠，然后再將其與雙氧水、甲醇及碳酸氫鈉混合均勻，在高溫高壓及氧化鎳的催化下，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后，將所得的反應(yīng)物與二乙烯乙二醇胺，失水山梨醇脂肪酸酯等混合，即可得到一種相容性好、易于乳化分散，且無(wú)掛壁缺陷的消泡劑。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

(1)取1～3L地溝油過(guò)濾，再將其放入容器中，向其中加入1.0～1.5kg60～80目硅藻土，在500～600r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌30～40min后，靜止15～25min，然后通過(guò)減壓過(guò)濾，得初步處理地溝油；

(2)將上述所得的初步處理地溝油倒入反應(yīng)釜內(nèi)，分別向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的雙氧水，加入量為初步處理地溝油體積的10～20％，100～200g氧化鎳，500～600mL甲醇，攪拌均勻，然后向其中加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值為7.2～7.5，使用氮?dú)鈱?duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加壓，加壓至1.0～2.0MPa，控制溫度為120～160℃，在200～300r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌1～3h；

(3)待上述攪拌結(jié)束后，靜止40～60min，再降溫至室溫，減壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，然后出料，將所得的出料物通過(guò)減壓過(guò)濾，得過(guò)濾液，把過(guò)濾液倒入容器中，向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～20％的氫氧化鈉溶液，加入量為過(guò)濾液體積的25～30％，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～15％的二乙烯乙二醇胺水溶液，使用氫氣進(jìn)行密封保護(hù)，然后升溫至80～90℃，攪拌45～75min后，趁熱過(guò)濾，得過(guò)濾液；

(4)將上述所得的過(guò)濾液放入反應(yīng)釜內(nèi)，分別向其中加入600～900mL氨基硅烷，120～220mL失水山梨醇脂肪酸酯，270～345g疏水性氣相二氧化硅及80～105g羥乙基纖維素，使用氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至120～160℃，在700～1000r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌1～2h，然后降溫至40～50℃，轉(zhuǎn)速增加至2000～3000r/min，攪拌30～40min，再靜止10～15min后出料，減壓過(guò)濾出料物，向所得的過(guò)濾液中攪拌加入聚氨基甲酸酯，直至過(guò)濾液粘度達(dá)到500～800cps，停止加入聚氨基甲酸酯，即可得到消泡劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法為：向1000mL容器中加入100～150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液作為發(fā)泡液，水浴加熱至60～70℃，然后以2L/min的速率，向其中通入氮?dú)?，?dāng)泡沫體積達(dá)到500～600mL時(shí)，向其中加入20～40mL本發(fā)明所制的消泡劑，經(jīng)檢測(cè)得消泡時(shí)間低于12s，抑泡時(shí)間高于20min，無(wú)掛壁缺陷。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明充分使用地溝油，實(shí)現(xiàn)了地溝油資源的充分利用；

(2)本發(fā)明易于操作，成本低；

(3)本發(fā)明所制的消泡劑一種相容性好、易于乳化分散，且無(wú)掛壁缺陷。

具體實(shí)施方式

取1～3L地溝油過(guò)濾，再將其放入容器中，向其中加入1.0～1.5kg60～80目硅藻土，在500～600r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌30～40min后，靜止15～25min，然后通過(guò)減壓過(guò)濾，得初步處理地溝油；將上述所得的初步處理地溝油倒入反應(yīng)釜內(nèi)，分別向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的雙氧水，加入量為初步處理地溝油體積的10～20％，100～200g氧化鎳，500～600mL甲醇，攪拌均勻，然后向其中加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值為7.2～7.5，使用氮?dú)鈱?duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加壓，加壓至1.0～2.0MPa，控制溫度為120～160℃，在200～300r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌1～3h；待上述攪拌結(jié)束后，靜止40～60min，再降溫至室溫，減壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，然后出料，將所得的出料物通過(guò)減壓過(guò)濾，得過(guò)濾液，把過(guò)濾液倒入容器中，向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～20％的氫氧化鈉溶液，加入量為過(guò)濾液體積的25～30％，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～15％的二乙烯乙二醇胺水溶液，使用氫氣進(jìn)行密封保護(hù)，然后升溫至80～90℃，攪拌45～75min后，趁熱過(guò)濾，得過(guò)濾液；將上述所得的過(guò)濾液放入反應(yīng)釜內(nèi)，分別向其中加入600～900mL氨基硅烷，120～220mL失水山梨醇脂肪酸酯，270～345g疏水性氣相二氧化硅及80～105g羥乙基纖維素，使用氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至120～160℃，在700～1000r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌1～2h，然后降溫至40～50℃，轉(zhuǎn)速增加至2000～3000r/min，攪拌30～40min，再靜止10～15min后出料，減壓過(guò)濾出料物，向所得的過(guò)濾液中攪拌加入聚氨基甲酸酯，直至過(guò)濾液粘度達(dá)到500～800cps，停止加入聚氨基甲酸酯，即可得到消泡劑。

實(shí)例1

取1L地溝油過(guò)濾，再將其放入容器中，向其中加入1.0kg60目硅藻土，在500r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌30min后，靜止15min，然后通過(guò)減壓過(guò)濾，得初步處理地溝油；將上述所得的初步處理地溝油倒入反應(yīng)釜內(nèi)，分別向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的雙氧水，加入量為初步處理地溝油體積的10％，100g氧化鎳，500mL甲醇，攪拌均勻，然后向其中加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值為7.2，使用氮?dú)鈱?duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加壓，加壓至1.0MPa，控制溫度為120℃，在200r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌1h；待上述攪拌結(jié)束后，靜止40min，再降溫至室溫，減壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，然后出料，將所得的出料物通過(guò)減壓過(guò)濾，得過(guò)濾液，把過(guò)濾液倒入容器中，向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的氫氧化鈉溶液，加入量為過(guò)濾液體積的25％，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的二乙烯乙二醇胺水溶液，使用氫氣進(jìn)行密封保護(hù)，然后升溫至80℃，攪拌45min后，趁熱過(guò)濾，得過(guò)濾液；將上述所得的過(guò)濾液放入反應(yīng)釜內(nèi)，分別向其中加入600mL氨基硅烷，120mL失水山梨醇脂肪酸酯，270g疏水性氣相二氧化硅及80g羥乙基纖維素，使用氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至120℃，在700r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌1h，然后降溫至40℃，轉(zhuǎn)速增加至2000r/min，攪拌30min，再靜止10min后出料，減壓過(guò)濾出料物，向所得的過(guò)濾液中攪拌加入聚氨基甲酸酯，直至過(guò)濾液粘度達(dá)到500cps，停止加入聚氨基甲酸酯，即可得到消泡劑。

向1000mL容器中加入100mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液作為發(fā)泡液，水浴加熱至60℃，然后以2L/min的速率，向其中通入氮?dú)?，?dāng)泡沫體積達(dá)到500mL時(shí)，向其中加入20mL本發(fā)明所制的消泡劑，經(jīng)檢測(cè)得消泡時(shí)間為11s，抑泡時(shí)間為21min，無(wú)掛壁缺陷。

實(shí)例2

取3L地溝油過(guò)濾，再將其放入容器中，向其中加入1.5kg80目硅藻土，在600r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌40min后，靜止25min，然后通過(guò)減壓過(guò)濾，得初步處理地溝油；將上述所得的初步處理地溝油倒入反應(yīng)釜內(nèi)，分別向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的雙氧水，加入量為初步處理地溝油體積的20％，200g氧化鎳，600mL甲醇，攪拌均勻，然后向其中加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值為7.5，使用氮?dú)鈱?duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加壓，加壓至2.0MPa，控制溫度為160℃，在300r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌3h；待上述攪拌結(jié)束后，靜止60min，再降溫至室溫，減壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，然后出料，將所得的出料物通過(guò)減壓過(guò)濾，得過(guò)濾液，把過(guò)濾液倒入容器中，向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氫氧化鈉溶液，加入量為過(guò)濾液體積的25～30％，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的二乙烯乙二醇胺水溶液，使用氫氣進(jìn)行密封保護(hù)，然后升溫至90℃，攪拌75min后，趁熱過(guò)濾，得過(guò)濾液；將上述所得的過(guò)濾液放入反應(yīng)釜內(nèi)，分別向其中加入900mL氨基硅烷，220mL失水山梨醇脂肪酸酯，345g疏水性氣相二氧化硅及105g羥乙基纖維素，使用氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至160℃，在1000r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌2h，然后降溫至50℃，轉(zhuǎn)速增加至3000r/min，攪拌40min，再靜止15min后出料，減壓過(guò)濾出料物，向所得的過(guò)濾液中攪拌加入聚氨基甲酸酯，直至過(guò)濾液粘度達(dá)到800cps，停止加入聚氨基甲酸酯，即可得到消泡劑。

向1000mL容器中加入150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液作為發(fā)泡液，水浴加熱至70℃，然后以2L/min的速率，向其中通入氮?dú)?，?dāng)泡沫體積達(dá)到600mL時(shí)，向其中加入40mL本發(fā)明所制的消泡劑，經(jīng)檢測(cè)得消泡時(shí)間為10s，抑泡時(shí)間為23min，無(wú)掛壁缺陷。

實(shí)例3

取2L地溝油過(guò)濾，再將其放入容器中，向其中加入1.2kg70目硅藻土，在600r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌40min后，靜止20min，然后通過(guò)減壓過(guò)濾，得初步處理地溝油；將上述所得的初步處理地溝油倒入反應(yīng)釜內(nèi)，分別向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的雙氧水，加入量為初步處理地溝油體積的15％，150g氧化鎳，550mL甲醇，攪拌均勻，然后向其中加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值為7.5，使用氮?dú)鈱?duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加壓，加壓至2.0MPa，控制溫度為140℃，在250r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌2h；待上述攪拌結(jié)束后，靜止50min，再降溫至室溫，減壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，然后出料，將所得的出料物通過(guò)減壓過(guò)濾，得過(guò)濾液，把過(guò)濾液倒入容器中，向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的氫氧化鈉溶液，加入量為過(guò)濾液體積的30％，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12％的二乙烯乙二醇胺水溶液，使用氫氣進(jìn)行密封保護(hù)，然后升溫至90℃，攪拌60min后，趁熱過(guò)濾，得過(guò)濾液；將上述所得的過(guò)濾液放入反應(yīng)釜內(nèi)，分別向其中加入800mL氨基硅烷，180mL失水山梨醇脂肪酸酯，290g疏水性氣相二氧化硅及95g羥乙基纖維素，使用氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至140℃，在800r/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌2h，然后降溫至45℃，轉(zhuǎn)速增加至2500r/min，攪拌35min，再靜止12min后出料，減壓過(guò)濾出料物，向所得的過(guò)濾液中攪拌加入聚氨基甲酸酯，直至過(guò)濾液粘度達(dá)到600cps，停止加入聚氨基甲酸酯，即可得到消泡劑。

向1000mL容器中加入120mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液作為發(fā)泡液，水浴加熱至65℃，然后以2L/min的速率，向其中通入氮?dú)?，?dāng)泡沫體積達(dá)到550mL時(shí)，向其中加入30mL本發(fā)明所制的消泡劑，經(jīng)檢測(cè)得消泡時(shí)間為11s，抑泡時(shí)間為21min，無(wú)掛壁缺陷。