本发明属于燃料
技术领域：
，具体涉及一种餐厨废弃油脂制的生物柴油、清洁溶剂、水和柴油乳化剂配制而成的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料。
背景技术：
：餐厨废弃油脂，俗称“地沟油”，通常由餐厨废弃物经过滤、加热、脱水以及使用甲醇与催化剂进行酯交换反应、蒸馏后得到。地沟油含有许多致病、致癌的毒性物质，不能食用。然而，由于其通常很难与食用油进行区分，而成本又远低于食用油，因此经常会被不法分子利用，作为食用油重新回流餐桌。为此，一方面，政府多年来采取了很多措施严防地沟油重回餐桌，另一方面，也一直在为地沟油寻找更好的出路。近年来，随着能源价格的不断上涨，将餐厨废弃油脂制成的生物柴油成了热门。餐厨废弃油脂制的生物柴油，其物理性质与柴油相近，且不含芳香烃，具有较高的十六烷值，可被生物降解，对环境无毒无害，是一种低碳、可再生的柴油替代燃料。目前，以餐厨废弃油脂为原料制成生物柴油的报道非常多，申请专利的情况也很多见。然而，由于餐厨废弃油的来源复杂，从餐厨废弃油中提炼出的生物柴油存在黏度大、凝点高的缺点，且含有杂质、废水及其它残留物，极大地影响了餐厨废弃油脂制生物柴油的质量稳定性。因此，有必要开发一种更好的技术，以先进的工艺将餐厨废弃油脂制成适合交通和工业用的生物燃料。技术实现要素：申请人在长期的研发过程中发现，采用200710039237.0号中国发明专利公开的柴油乳化剂，在餐厨废弃油脂制的生物柴油中加入一定比例的柴油乳化剂、清洁溶剂和水形成的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料，能有效提高该燃料的质量稳定性、燃烧性及低温流动性。因此，本发明的目的就在于改善和提高餐厨废弃油脂制的生物柴油的质量稳定性、燃烧性及低温流动性，降低该生物柴油中的杂质和残留物浓度。为实现上述目的，本发明的第一个方面，提供了一种微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料，所述微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料由如下重量百分比含量的组分组成：根据本发明的优选实施例，所述清洁溶剂由如下重量百分比含量的组分组成：根据本发明的优选实施例，所述柴油乳化剂由以下重量百分比的组分组成：本发明的第二个方面，提供了所述的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料的制备方法，包括以下步骤：在搅拌条件下按比例向餐厨废弃油脂制生物柴油中加入柴油乳化剂，之后加入水和清洁溶剂，搅拌至油色清澄，即得微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料。本发明的第三个方面，提供了一种用于生物燃料的清洁溶剂，所述清洁溶剂由如下重量百分比含量的组分组成：本发明的第四个方面，提供了所述微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料的应用，用于与柴油混合制备柴油混合燃料。优选的，所述微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料与柴油的混合比例为1:9～2:8。本发明具有如下特点和有益效果：1、相比普通的餐厨废弃油脂制的生物柴油，本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料具有质量稳定、低温性强的特点，能保持在偏低温条件下的正常生产、运输和储存。2、本发明的清洁溶剂，作为燃料清洁剂和助燃剂，能溶解和降低油脂燃料中的杂质和残留物浓度，提高该燃料的燃烧性和动力性。3、本发明利用柴油乳化剂专利技术，在餐厨废弃油脂燃料中加入一定比例的清水，将残留在该油脂燃料中的废水进行了稀释净化，在乳化剂的作用下能与油脂燃料充分乳化，使燃料更加清洁，有效提升了生物燃料的使用性能和排放效果，并能够长期储存(储存期可达半年以上)，不变质、不分层。4、本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料能与石化柴油混合使用，按10％～20％(或更多)的比例掺入柴油中，稍加搅拌即可制成一种清洁的、质量稳定的柴油混合燃料，能节约(替代)10％以上的石油资源。5、本发明有较好的社会效益，将餐厨废弃油脂制成交通、工业用燃料，降低了餐厨废弃油脂回流餐桌食用的风险。具体实施方式以下结合具体实施例，对本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料做进一步的详细说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。以下实施例中所使用的餐厨废弃油脂制生物柴油，系采用现有已知的常规方法制备，对于质量等无特殊要求。以下实施例中的柴油乳化剂，优选采用200710039237.0号中国发明专利中公开的柴油乳化剂，以重量百分比计，具体配方如下：以下实施例中所使用的其他原料均可通过市售获得。为了获得该微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料，申请人以200710039237.0号中国发明专利公开的柴油乳化剂专利技术为依托，选用不同的清洁溶剂配方和不同的配制比例，经过大量的试验，最终获得了微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料。以下就获得的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料做详细的描述。实施例1、清洁溶剂的配制按重量百分比计，清洁溶剂由以下组分组成：按以上配方，将各组分加入合适的容器中，搅拌均匀，得到一种无色透明、能溶于柴油、生物油脂和水的清洁溶剂。实施例2～5、制备微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料按表1所示的配方，在适当的容器中先加入餐厨废弃油脂制的生物柴油，在搅拌条件下按比例向餐厨废弃油脂制的生物柴油中加入柴油乳化剂，在柴油乳化剂充分溶解后，再一次性加入所需的水和清洁溶剂进行搅拌，数分钟内其液体即成为清澈均匀的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料。表1、微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料的制备实施例6、微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料的性能测试为了验证微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料与柴油混合使用的性能和效果，申请人委托上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室，对本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料与柴油混合形成的柴油混合燃料，在柴油发动机上进行了动力性、经济性、以及排放性测试，同时将餐厨油脂制生物柴油(以下简称生物柴油)以及柴油作对比测试。其中，本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料与柴油混合形成的柴油混合燃料是将实施例2～5得到的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料分别以10％的比例与柴油混合(即90％柴油+10％本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料)形成的柴油混合燃料，以下简称实施例2燃料、实施例3燃料、实施例4燃料、实施例5燃料。6.1、动力性测试结果显示，实施例燃料(2～5)及生物柴油与柴油相比，柴油发动机的输出功率都有一定程度的降低，其中在中低负荷时与柴油相差很小，在满负荷时，实施例2燃料、实施例3燃料、实施例4燃料、实施例5燃料较柴油依次降低1.07％、1.92％、2.83％和4.68％，生物柴油的输出功率降低了6.28％，具体如以下表2所示。表2、动力性测试结果样品柴油生物柴油实施例2燃料实施例3燃料实施例4燃料实施例5燃料输出功率10093.7298.9398.0897.1795.326.2、经济性测试结果显示，随着柴油发动机转速的增大，6种燃油的有效燃油消耗率(bsfc)均呈现先降低后升高的趋势，其中生物柴油的bsfc最高，实施例2的生物燃料bsfc最低，另外三个实施例燃料(3、4、5)的bsfc会随着水、乳化剂、生物柴油和清洁溶剂掺混比例增加而增加，具体结果见表3。表3、经济性测试结果6.3、nox排放测试结果显示，与柴油相比，实施例2～5的燃料的nox排放随水和清洁溶剂掺混比例增加而依次降低，而生物柴油的nox排放有所增加，具体结果见表4。表4、nox排放测试结果6.4、烟度测试结果显示，随着柴油发动机转速的升高，各燃料柴油机排放烟度值也逐渐增加，在中高转速时，各燃料的柴油机排放烟度值急剧增加，与柴油相比，实施例2～5的燃料在水、乳化剂及清洁溶剂的作用下，柴油机排放烟度值明显降低，生物柴油的柴油机排放烟度值也有较大幅度下降，具体结果见表5。表5、烟度测试结果综合以上性能测试结果可知，本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料作为替代燃料能确保柴油机的正常运行，其稳定性，动力性和经济性与柴油差别不大；此外它可以降低柴油机的排气烟度和nox排放，具有良好的环境效益。实施例7、微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料的稳定性测试取实施例2～5制备的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料，于室温下静置，观察其稳定性。结果表明，四例微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料放置半年以上均未出现分层变质现象，可见本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料具有非常优异的稳定性能。实施例8、微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料的低温性能测试选择两个相同的实验用玻璃瓶容器，取100克普通餐厨废弃油脂制的生物柴油和100克本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料放入两只相同玻璃瓶容器中，然后一起置于冰箱内，将冰箱温度控制在5℃，观察两种油品的低温性能。结果表明，普通餐厨废弃油脂制的生物柴油在不到半小时内就出现白色的凝固状态，本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料在冰箱内存放24小时后取出，其油质、油色及流动性均未发生变化，证明了本发明燃料具有较好的抗低温性能。综上所述，本发明的微乳化餐厨废弃油脂制生物燃料与石化柴油混合使用，能减少柴油机的排放污染，改善环境，节约能源，有效降低食品安全风险，还有较好的性价比。当前第1页12