固体碱以及利用固体碱实现地沟油协同脱酸脱色的方法

摘要

本发明涉及油脂精炼加工领域，特别涉及一种固体碱以及利用固体碱实现地沟油协同脱酸脱色的方法。主要是以地沟油为处理对象，利用该复合型固体碱对其进行脱酸脱色处理。该复合型固体碱由活性炭与活性白土组成，一方面由于制备固体碱的吸附特性，通过改变固体碱原料比例与浸渍处理液浓度，可以广泛适用不同来源与类型地沟油的脱色处理，另一方面，通过控制处理温度、时间、固体碱使用量，可以改变地沟油的脱酸脱色效率，达到最优的地沟油脱酸脱色效果。利用复合的负载碱之间的协同效应，不仅实现了地沟油同时脱酸脱色处理，而且该过程还有脱酸脱色效率高、中性油得率高等特点。处理后的产品完全可以作为后续深加工的原料。

说明书

技术领域

本发明涉及油脂精炼加工领域，特别涉及一种固体碱以及利用固体碱实现地沟油协同脱 酸脱色的方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，日常生活及食品加工企业废弃的油脂的越来越多。主要来源 于餐饮行业加工食品和清洗餐具后排出的浮油、煎炸食品的废油、动植物油品下脚料、酸化 油脂等，俗称地沟油、潲水油或泔水油。目前我国的废弃油脂虽然产量巨大，却并没有的得 到充分的合理回收与利用。如果直接将这些废弃油脂排入下水道，不仅会阻塞、腐蚀管道， 而且每千克废油可使15000平方米水域遭到污染，严重时可导致水体的富营养化。另一方面， 一些不法商贩为牟取暴利，将回收的废弃油脂经简单的加热、去渣、脱水等工艺加工后，作 为食用油品出售，对食品安全和人民健康造成了极大的危害。据统计，我国每年至少产生 300-500万吨废弃油脂，合理回收利用废弃油脂资源已成为我国持续健康发展迫在眉睫的问 题。

分离脱除废弃油脂中的游离脂肪酸和有色杂质是废弃油脂预处理工艺中重要的处理过 程。现有的脱酸脱色方法较多，一般分别使用碱炼法脱除游离脂肪酸，使用白土脱除有色杂 质。但这些工艺在废弃油脂的处理上一方面达不到良好的脱酸或脱色效果；另一方面流程复 杂，会有二次污染废物产生。

近年也出现了一些脱酸脱色新的处理方法，如CN104450207利用甘油酯化法来降低地沟 油的酸值，这种方法虽然充分利用了地沟油中的游离酸使之有效的转化为酯，并使处理后油 酸值降低至0.5mgKOH/g，但该方法条件较为苛刻，并需要对产物进行多步精馏分离等后处 理过程；CN103589517使用一种硅酸镁材料对地沟油进行吸附脱色处理，可以达到一定的脱 色效果，并结合硅酸镁的特性，可以一定程度上降低酸值，但脱除效果并不明显，处理后油 脂酸值仍在3.5mgKOH/g以上，无法满足直接作为后续深加工原料的要求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，为了解决一次性完成地沟油的脱酸脱色的处理问题，提出 一种固体碱以及利用固体碱实现地沟油协同脱酸脱色的方法。

本发明的技术方案是：

本发明公开了一种固体碱，所述的固体碱以活性炭与活性白土为原料，按质量份数计， 活性炭55-70份，活性白土30-45份，将活性炭与活性白土充分研磨混合后，加入500份稀 盐酸，搅拌1h后过滤，用蒸馏水冲洗至中性后，过滤所得固体，在烘箱中于105-110℃干燥 2h后取出，将所得的活性炭与活性白土混合物加入质量浓度为10％-30％的NaOH溶液中进行 浸渍处理，室温搅拌12h，过滤后，将过滤所得固体置于105-110℃下干燥3h后取出，放入 干燥器内冷却，即得固体碱。

以上活性炭及活性白土均为市售产品。

本发明的另一个还公开了上述固体碱用于地沟油协同脱酸脱色的应用。

本发明的第三个目的在于公开一种利用固体碱实现地沟油协同脱酸脱色的方法，具体步 骤为：

(1)过滤除渣

回收的地沟油含有大量的固体残渣，为除去不溶性杂质，首先对地沟油进行机械过滤处 理，除去大部分的固体残渣。

(2)蒸馏脱水

经过滤后的地沟油在105℃下搅拌一段时间，至恒重后取出，即脱除了地沟油中所含有 的游离水分。

(3)固体碱处理地沟油

将制备好的固体碱按照质量比(8-15)：100加入地沟油中，充分混合搅拌，温度保持在 60-80℃，处理时间控制在20-40min。

(4)分离洗涤

通过真空泵过滤将处理后的地沟油与固体碱分离，得到的处理油使用蒸馏水洗涤1-3次， 分离后的固体碱经洗涤后可以重复使用。

脱酸率的评价参考GB5530-2005植物油酸值测定方法检测，脱酸率η_A的计算公式为：

${\eta }_A=\frac{A_0-A_1}{A_0}\times 100\%---\left(1\right)$

其中A₀为处理前废弃油脂的酸值，A₁为处理后废弃油脂的酸值。

脱色率的评价参考GB/T 22500-2008植物油的紫外吸光度测定方法检测，用紫外分光光 度计测定废弃油脂的最大吸收峰在320nm波长处。吸光度的测定参考GB/T 22500-2008植物 油的紫外吸光度测定方法检测，以环己烷作为参比。脱色率η_B的计算公式为：

${\eta }_B=\frac{B_0-B_1}{B_0}\times 100\%---\left(2\right)$

其中B₀为处理前废弃油脂的吸光度，B₁为处理后废弃油脂的吸光度。

游离酸的评价标准即为酸值，计算处理后就以脱酸率作为衡量标准，有色杂质成分复杂， 但杂质的含量是会影响固定物质的吸光度的，且杂质越少，吸光度越小，因此以脱色率作为 有色杂质脱除效果的衡量标准。

本发明公开的固体碱可重复使用，其处理方法如下，将使用过的固体碱经乙醇洗涤处理， 于80℃加热干燥后，加入质量浓度为10％-30％NaOH溶液中，室温搅拌12h，过滤，105-110℃ 干燥3h后取出。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的固体碱充分利用的活性炭与活性白土的特性，可以同时吸附不同极性，不 同大小的杂质颗粒，从而达到较好的脱色效果。

(2)传统工艺只能是进行分别处理，而利用固体碱对地沟油进行处理，可以达到同时脱 酸脱色的效果，且效果明显，完全满足作为后续深加工的原料，节省工艺流程，大大减少成 本。

(3)本发明的处理方法中性油得率高，脱酸脱色的过程中无明显的皂粒产生。固体碱可 以重复利用，本发明的整个过程更加高效、经济、环保(如附图1和2的对比)。

附图说明

附图1为传统的地沟油处理工艺流程图；

附图2为本发明固体碱处理工艺流程图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例1

固体碱#1的基本制备参数为：称取活性炭质量份数为60份，活性白土40份，将活性炭 与活性白土充分研磨混合后，加入500份稀盐酸，搅拌1h后过滤，用蒸馏水冲洗至中性，在 105-110℃干燥2h后取出，将所得的活性炭与活性白土混合物加入配制好的浸渍处理液浓度 为10％NaOH溶液中，室温搅拌12h，过滤得固体碱，将其置于烘箱内于105-110℃下干燥3h 后取出，放入干燥器内冷却，备用。

将地沟油#1经过过滤、蒸馏处理，脱除固体残渣与水分，称取100kg经过滤蒸馏处理的 地沟油，加入15kg的固体碱#1，在温度70℃下，搅拌处理30min，过滤分离固体碱与处理油 后，使用水洗涤3次处理油。

表1 为实施例1中处理前后地沟油的参数对照表

  处理前地沟油 处理后地沟油 脱酸率 酸值 1.80mgKOH/g 0.16mgKOH/g 91.11％ 吸光度 0.314 0.142 54.77％

实施例2

将地沟油#2经过过滤、蒸馏处理，脱除固体残渣与水分，称取100kg经过滤蒸馏处理的 地沟油，加入15kg的固体碱#1(如实施例1中制备)，在温度70℃下，搅拌处理30min，过 滤分离固体碱与处理油后，使用水洗涤3次处理油。

表2 为实施例2中处理前后地沟油的参数对照表

  处理前地沟油 处理后地沟油 脱酸率 酸值 27.20mgKOH/g 3.56mgKOH/g 86.91％ 吸光度 0.434 0.257 41.01％

实施例3

固体碱#2的基本制备参数为：活性炭质量份数为65份，活性白土35份份，将活性炭与 活性白土充分研磨混合后，加入500份稀盐酸，搅拌1h后过滤，用蒸馏水冲洗至中性，在 105-110℃干燥2h后取出，将所得的活性炭与活性白土混合物加入配制好的浸渍处理液浓度 为20％NaOH溶液中，室温搅拌12h，过滤后，将固体碱置于105-110℃下干燥3h后取出， 放入干燥器内冷却，备用。

将地沟油#2经过过滤、蒸馏处理，脱除固体残渣与水分，称取100kg经过滤蒸馏处理的 地沟油，加入10kg的固体碱#2，在温度80℃下，搅拌处理20min，过滤分离固体碱与处理油 后，使用水洗涤3次处理油。

表3 为实施例3中处理前后地沟油的参数对照表

  处理前地沟油 处理后地沟油 脱酸率 酸值 27.20mgKOH/g 0.82mgKOH/g 96.98％ 吸光度 0.434 0.215 50.46％

实施例4

固体碱#3的基本制备参数为：将使用过的固体碱#1(如实施例1中制备)经乙醇洗涤处 理，所得固体混合物于80℃加热干燥后，将所得的活性炭与活性白土混合物加入配制好的浸 渍处理液浓度为10％NaOH溶液中，室温搅拌12h，过滤得固体碱，将其置于烘箱内于 105-110℃下干燥3h后取出，放入干燥器内冷却，备用。

将地沟油#1经过过滤、蒸馏处理，脱除固体残渣与水分，称取100g经过滤蒸馏处理的 地沟油，加入15g的固体碱3，在温度60℃下，搅拌处理40min，过滤分离固体碱与处理油 后，使用水洗涤3次处理油。

表4 为实施例4中处理前后地沟油的参数对照表

  处理前地沟油 处理后地沟油 脱酸率 酸值 1.80mgKOH/g 0.25mgKOH/g 86.11％ 吸光度 0.314 0.199 36.62％

按照实施例4固体碱的制备方法与操作条件，将固体碱循环重复使用，以下为各循环次 数的实验结果。

循环次数 脱酸率 脱色率 0 91.11 54.77 1 86.11 41.25 2 70.20 36.62 3 55.56 30.00 4 52.45 22.74 5 50.50. 17.58 6 51.26 15.46 7 51.73 14.20 8 50.35 14.18

以上所述的几种实施例仅用以说明该发明的技术方案而非限制，任何熟悉本专业的技术 人员可以利用以上所揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是为脱 离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，诸如改 变固体碱原料类别、比例、用量，浸渍处理液浓度，处理温度，处理时间等的变化或改型， 仍属于本发明技术方案的保护范围。