生物柴油的制备研究

地沟油是指宾馆、饭店附近的地沟里，污水上方

的灰白色油腻漂浮物，捞取收集后经过简单加工，油

呈黑褐色，不透明，有强烈的酸腐恶臭气味。随着第

三产业的迅速发展，我国的餐饮业规模日益扩大，餐

饮废水中排出的地沟油日益增多，不仅堵塞管网、严

重污染城市环境，甚至孳生出了地沟油的非法回收

提炼，有毒“地沟油”回流市场用于食品加工等现象，

由于地沟油与地下水泥壁、地下生活污水、废旧铁

桶、果蔬腐败物、生活垃圾（粪便）、多种细菌毒素、寄

生虫及虫卵等接触，所受污染严重，同时由于在聚集

过程中会逐渐发生水解、氧化、缩合、聚合、酸度增

高、色泽变深等一系列变化，伴随这些变化会随之产

生游离脂肪酸、脂肪酸的二聚体和多聚体、过氧化

物、多环芳烃类物质、低分子分解产物等对人体有毒

有害的物质。当人食用搀兑地沟油的食用油时，最初

会出现头晕、恶心、呕吐、腹泻等中毒症状，长期食用

轻者会使人体营养缺乏、重者内脏严重受损甚至致

癌。

生物柴油一般是指直接或间接来源于生物产

品，其特性与石化柴油相近，可以作为柴油机燃料的

物质，包括动植物油的裂化产物或动植物油与短链

醇经酯交换反应得到的脂肪酸酯等。目前世界各国

所使用的生物柴油主要是指将动植物油与甲醇经酯交换反应后得到的脂肪酸甲酯。生物柴油原料主要

为大豆油、菜籽油等植物油，由于植物油价格昂贵，

使得生物柴油的成本远高于石化柴油，限制了生物

柴油工业的长期发展。因此，利用地沟油制备生物柴

油，不仅推进了废食用油脂资源的合理化利用，同时

防止了废食用油脂再次进入食物链，促进了生物柴

油的发展，具有较高的经济效益、环境效益与社会效

益。

1我国地沟油现状

全国粮油标准化委员会油料和油脂工作组组

长，武汉工业学院食品科学与工程学院教授何东平

称，中国人一年的动、植物油消费总量大约是2250

万t，目前我国每年返回餐桌的地沟油有200~300

万t[1]。地沟油产量约为动、植物油消费总量的20％～

30％。地沟油总量相当可观。而这些地沟油经常得不

到适当的处理而污染环境，甚至被不法商贩进行简

食堂废油制备生物柴油的研究王云波　

・循环经济与清洁生产・　

食堂废油制备生物柴油的研究　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｆｒＯｍ　Ｗａｓｔｅ　Ｏｉｌ　ｉｎ　Ｄｉｎｉｎｇ　Ｒｏｏｍ　

王云波　（沈阳市城市建设项目办公室，辽宁沈阳１１００１３）　

摘要：食品废物含有大量的油脂，本研究对食品废物的油脂含量进行了连续监测，以其为原料开展生物柴油的　制备研究，并对其组成进行测试分析，同其他原料所得生物柴油作对比，结果表明：食品废物的平均含油率均超过了　１０％（干基）。利用食品废物中提取的废弃油脂制取的生物柴油以棕榈酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯含量最高，分　别为３８．７０％、亚油酸甲酯１８．３２％和棕榈酸甲酯３１．７２％，其组成与以植物油为原料合成生物柴油组成基本相似，符合作　为柴油替代品的要求。　关键词：食品废物；生物柴油；性质分析　中图分类号：Ｘ７９９．３　文献标识码：Ａ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｏｄ　ｗａｓｔｅ　ｃｏｎｔａｉｎｓ　ｌａｒｇｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｏｉｌ　ａｎｄ　ｆａｔ．Ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ　ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ　ｔｈｅ　ｗａｓｔｅ　ｏｉｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｆｏｏｄ　ｗａｓｔｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ，ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｈｅ　ｗａｓｔｅ　ｏｉｌ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ，ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｔｏ　ｃｏｍｐａｒｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈａｔ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｏｔｈｅｒ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａ１．　ｎ１ｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｏｉｌ　ｒａｔｅ　ｉｎ　ｆｏｏｄ　ｗａｓｔｅ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　１０％ｒ　ｄｒｙ　ｂａｓｉｓ）．Ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｐａｌｍｉｔｉｅ　ａｃｉｄ　ｍｅｔｈｙｌ　ｅｓｔｅｒ，ｏｌｅｉｃ　ａｃｉｄ　ｍｅｔｈｙｌ　ｅｓｔｅｒ　ａｎｄ　ｌｉｎｏｌｅｉｃ　ａｃｉｄ　ｍｅｔｈｙｌ　ｅｓｔｅｒ　ｉｎ　ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｗａｓｔｅ　ｏｉｌ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｆｏｏｄ　ｗａｓｔｅ　ａｒｅ　３８．７０％，１　８．３２％，ａｎｄ　３　１．７２％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｉｎ　ｂｉｏｄｉｅｓｅ１．Ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ　ａｒｅ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｔｏ　ｔＩｌａｔ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｆｒｏｍ　ｐｌａｎｔ　ｏｉｌ．ａｎｄ　ｃａｎ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｉｅｓｅｌ　ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｆｏｏｄ　Ｗａｓｔｅ；Ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ；Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ＣＬＣ　ｎｕｍｂｅｒ：Ｘ７９９．３　

第３期（总第１６９期）　２００７年６月　车用发动机　ＶＥＨＩＣＬＥ　ＥＮＧＩＮＥ　Ｎｏ．３（Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．１６９）　Ｊｕｎ．２００７　

・油料・　

微乳化生物柴油的制备及其稳定性研究　

石中光，孙　平，梅德清，陈　镇　

（江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江２１２０１３）　

摘要：微乳化生物柴油能够降低发动机Ｎ　排放和烟度，还有一定的节能效果，是一种很有前景的代用燃料。　

采用ＴＸ４／ＴＸ７复合乳化剂制备了微乳化生物柴油，并系统地考察了复合乳化剂的ＫＨＬＢ值、配比量、乳化方式、水　

质、醇的种类及环境温度对微乳液稳定性的影响。研究表明，合适的配比可以形成微乳液，而乳化方式、水质和辅　

助表面活性剂醇对微乳液形成没有大的影响，温度对其稳定性影响比较大，温度越高稳定性越差。　

关键词：微乳液；复合乳化剂；生物柴油；稳定性；乳化燃料　

中图分类号：ＴＫ４２８．９　文献标志码：Ｂ　文章编号：１ＯＯ１～２２２２（２ＯＯ７）Ｏ３—００８６－０３　

在燃油中掺水能提高燃油的燃烧效率、降低油　

耗、减少燃烧废气中有害气体Ｎ　的含量。目前主　

要以乳化柴油的研究居多Ｌ１］，然而乳化柴油存在着　

稳定性差、存储时间短及燃烧不稳定等缺点Ｌ２　］，限　

制了它的推广应用范围。与乳化柴油相比，微乳化　

柴油具有理化性质稳定、保存期长、制备简单及燃烧　

效率高等优点［４］。　

生物柴油是一种可再生并且安全性高的新型燃　

料Ｌ５　］，与柴油相比，燃用生物柴油可显著降低ＣＯ，　

ＨＣ和ＰＭ的排放量。但由于生物柴油为含氧燃　

料，与柴油相比燃烧产生的Ｎ　排放量有所增　

加Ｌ７＿８］。目前对微乳化柴油的研究较少，对微乳化生　

物柴油的研究则更少。本研究制备了多种微乳化生　

物柴油，研究了表面活性剂量、温度、醇类等对水增　

溶量的影响，为微乳化生物柴油的进一步应用研究　

提供了一些数据。　

１　试验部分　

１．１微乳化机理　

焦学瞬等认为微乳液的形成需要两个条件ｎ　：　

一个是在水～油界面上，表面活性剂或表面活性剂　

由菜籽油制备生物柴油的实验方案

化强0601 石磊 丁佐纯

目录

一．文献综述

1．生物柴油简介

2．目前制备生物柴油的方法

3．本实验所采用的制备方法及各实验参数的选择及其理论依据

二．实验目的

三．实验原理

1．生物柴油的制备原理

2．碘值的测定原理

3．酸价的测定原理

四．实验用品

1．实验仪器

2．实验药品

五．实验步骤

1．生物柴油的制备

2．粗产物的处理

3．碘值的测定

4．酸价的测定

六．实验结束

七．本实验所参考的文献一览

★★注：若实验中能够提供超声装置用来替代搅拌装置，一则可以大大缩短反应时间（从原来的1.5—2小时缩短为10分钟左右），又节约了能源同时提高了转化率。

一、文献综述

1、生物柴油简介

1.1目前燃料情况

能源和环境问题是全球性问题，日益紧缺的石油资源和不断恶化的地球环境使得各国政府都在积极寻求适合的替代能源。

我国在醇类代用燃料方面已经开展了大量的研究工作，但用粮食生产醇类代用燃料转化能耗高，配制汽油代用燃料不能直接在现有汽车中使用也是一个不容回避的现实问题。而大量研究资料表明， 生物柴油在燃烧性能方面丝毫不逊于石化柴油， 而且可以直接用于柴油机， 被认为是石化柴油的替代品。

1.2什么是生物柴油

生物柴油即脂肪酸甲酯， 由可再生的油脂原料经过合成而得到， 是一种可以替代普通柴油使用的清洁的可再生能源。

1.3生物柴油的优点

1.3.1 能量高，具有持续的可再生性能。

1.3.2具有优良的环保特性：

① 生物柴油中不含硫，其大量生产和使用将减少酸雨形成的环境灾害；生物柴油不含苯及其他具有致癌性的芳香化合物。

② 其中氧含量高，燃烧时一氧化碳的排放量显著减少；

③ 生物柴油的可降解性明显高于矿物柴油；

④ 生物柴油燃烧所排放的 ＣＯ２，远低于植物生长过程中所吸收的 ＣO2 ，因此使用生物柴油，会大大降低ＣＯ２ 的排放和温室气体积累。

1.3.3具有良好的替代性能：①生物柴油的性质与柴油十分接近，可被现有的柴油机和柴油配送系统直接利用。②对发动机， 油路无腐蚀、喷咀无结焦、燃烧室无积炭。具有较好的润滑性能， 使喷油泵、发动机缸体和连杆磨损率降低。