一种生物柴油的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种生物柴油的制备方法，属于生物柴油制备领域。
【背景技术】
[0002]生物柴油提炼自动植物油，普遍用于拖拉机、卡车、船舶等。它是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等，野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。具有优良的环保特性，主要体现在由于生物柴油中硫含量低，可减少约30%(有催化剂时为70%) 二氧化硫和硫化物的排放;不含芳香族烃类成份，因而排放的废气对人体损害低于柴油，不具致癌性，不含硫、铅、卤素等有害物质；黑烟!碳氢化物、微粒子以及排放量少“无毒性，可再生，生化分解性能和健康环保性能良好”生物柴油泄漏后，三周内就能被水中的微生物完全降解;检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%)；生物柴油的生物降解性大大优于传统柴油。
[0003]目前生产生物柴油的方法有酯交换法、化学法和生物酶合成法，常用的是化学法。是采用生物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇，并使用氢氧化钠(占油脂重量的1%)或醇甲钠做为触媒，在酸性或者碱性催化剂和高温下发生酯交换反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，再经洗涤干燥即得生物柴油。但反应温度较高、工艺复杂；反应过程中使用过量的甲醇，后续处理过程繁琐、能耗高；油脂原料中的水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及质量；产品纯化复杂，酯化产物难于回收;反应生成的副产物难于去除，而且使用酸碱催化剂产生大量的废水，废碱、酸液排放容易对环境造成二次污染等。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对化学方法生产生物柴油，由于反应温度较高，反应过程中使用过量的甲醇，导致产品纯化复杂，酯化产物难于回收，生物柴油得率低的弊端，提供了一种取动物油脂切成块状，经蒸汽蒸好晾干切成碎块，用乙醇浸泡后放入凹型木槽中，向其中添加特制的草药制剂和曲粉，密封发酵，收集渗出的液体离心得上清液制得生物柴油的方法。本发明无需高温裂解，反应温度低，产品纯化容易，生物柴油得率高。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)取8?1kg动物油脂，用侧刀将其切成长度为5?7cm的块状，将块状物放入蒸炉中，用蒸汽蒸50?60min，待蒸好后，将其置于通风状态下进行晾干，晾干后切成I?2cm的碎块；
(2)按固液比1:2，将上述切成碎块的动物油脂放入质量分数为25?50%的乙醇中，浸泡I?2h后，取出放入凹型木槽中，同时按曲粉、草药制剂与动物油脂质量比1: 2:1，分别将曲粉和草药制剂添加至凹型木槽中，搅拌使其充分混合均匀，控制凹型木槽中的温度为45?550C，密封发酵5?7天；
(3)待发酵完后，提高温度为60?70°C，密封发酵7?14天，发酵后渗出的液体流入凹型木槽下方的容器中，发酵完成后，收集容器中的液体置于3000?3500r/min离心机中离心分离10?15min，得上清液，即一种生物柴油。
[0006]所述的草药制剂的具体制备步骤为:
(1)取2?3kg莨菪叶、I?3kg三叶鬼针草和2?3kg紫苏叶，将三者同时投入榨汁机中进行榨汁，收集混合汁液留用，将残渣放入容器中，向其中加入残渣质量I?3%的纤维素酶，酶解2?3h，得酶解物；
(2)将上述酶解物放入坩锅中，同时加入上述所得的混合汁液以10°C/min的速度程序升温至100?105°C，保持温度蒸煮30?50min，边蒸煮边用木勺搅拌，待其混合物熬成粘稠液，停止蒸煮，取出趁热放入木桶中，密封后用薄膜包裹，包裹厚度为5?8cm，保存8?12天，使其自然发霉；
(3)待霉菌自然生长至5?7cm后，向其中添加30?40mL蒸馈水，搅拌混合均勾，随后置于3000?5000rpm的离心机中离心10?20min，收集上清液，并将其放入旋转蒸发器中旋转蒸发至原有液体体积的1/2，即制得草药制剂。
[0007]本发明制得的生物柴油十六烷值为55?65，运动粘度为2.3?5.8mm2/g，密度为0.86 ?0.89g/cm3，水分含量小于 0.04mg/kg，热值为40.8 ?42.3kJ/g。
[0008]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(I)本发明无需高温裂解，反应温度低，产品纯化容易，生物柴油得率高与其他方法12%以上；
(2 )无大量废水产生，对环境无二次污染。
【具体实施方式】
[0009]首先取8?1kg动物油脂，用侧刀将其切成长度为5?7cm的块状，将块状物放入蒸炉中，用蒸汽蒸50?60min，待蒸好后，将其置于通风状态下进行晾干，晾干后切成I?2cm的碎块;然后按固液比1:2，将上述切成碎块的动物油脂放入质量分数为25?50%的乙醇中，浸泡I?2h后，取出放入凹型木槽中，同时按曲粉、草药制剂与动物油脂质量比1:2:1，分别将曲粉和草药制剂添加至凹型木槽中，搅拌使其充分混合均匀，控制凹型木槽中的温度为45?55 °C，密封发酵5?7天;最后待发酵完后，提高温度为60?70°C，密封发酵7?14天，发酵后渗出的液体流入凹型木槽下方的容器中，发酵完成后，收集容器中的液体置于3000?3500r/min离心机中离心分离10?15min，得上清液，S卩一种生物柴油;所述的草药制剂的具体制备步骤为:取2?3kg莨菪叶、I?3kg三叶鬼针草和2?3kg紫苏叶，将三者同时投入榨汁机中进行榨汁，收集混合汁液留用，将残渣放入容器中，向其中加入残渣质量I?3%的纤维素酶，酶解2?3h，得酶解物;然后将上述酶解物放入坩锅中，同时加入上述所得的混合汁液以10°C/min的速度程序升温至100?105°C，保持温度蒸煮30?50min，边蒸煮边用木勺搅拌，待其混合物熬成粘稠液，停止蒸煮，取出趁热放入木桶中，密封后用薄膜包裹，包裹厚度为5?8cm，保存8?12天，使其自然发霉;待霉菌自然生长至5?7cm后，向其中添加30?40mL蒸馏水，搅拌混合均匀，随后置于3000?5000rpm的离心机中离心10?20min，收集上清液，并将其放入旋转蒸发器中旋转蒸发至原有液体体积的1/2，即制得草药制剂。
[0010]实例I
首先取8kg动物油脂，用侧刀将其切成长度为5cm的块状，将块状物放入蒸炉中，用蒸汽蒸50min，待蒸好后，将其置于通风状态下进行晾干，晾干后切成Icm的碎块;然后按固液比1: 2，将上述切成碎块的动物油脂放入质量分数为25%的乙醇中，浸泡Ih后，取出放入凹型木槽中，同时按曲粉、草药制剂与动物油脂质量比1:2:1，分别将曲粉和草药制剂添加至凹型木槽中，搅拌使其充分混合均匀，控制凹型木槽中的温度为45°C，密封发酵5天;最后待发酵完后，提高温度为600C，密封发酵7天，发酵后渗出的液体流入凹型木槽下方的容器中，发酵完成后，收集容器中的液体置于3000r/min离心机中离心分离lOmin，得上清液，即一种生物柴油;所述的草药制剂的具体制备步骤为:取2kg莨菪叶、Ikg三叶鬼针草和2kg紫苏叶，将三者同时投入榨汁机中进行榨汁，收集混合汁液留用，将残渣放入容器中，向其中