本发明专利技术公开一种用橡子酒糟生产生物柴油和饲料的方法，属于生物能源领域；本发明专利技术所述方法通过原液分离、提取过程、去油过程、酯交换反应以及精馏过程制备生物柴油和饲料，利用本发明专利技术所述方法制备得到的生物柴油成品符合国家标准；制取的营养饲料蛋白质含量为40%左右，易储存，有较长的保质期；本发明专利技术所述方法具有操作方便、效率高、无污染、能耗低以及产品市场化好的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于生物能源领域。
技术介绍
近来，随着能源危机的出现，国家能源战略定位于加快替代能源，特别是可再生能源的开发，减少对石油的依赖，以国家立法的形式鼓励包括燃料乙醇在内的生物质液体燃料的发展，发展燃料乙醇有助于保证我国能源安全，改善生态环境。生产燃料乙醇的原料很多，包括淀粉类、糖类和木质纤维素类，我国以非粮作物及农业废弃物为原料的生物质能源开发被放在资金重点扶持的首位，在野生植物原料中，橡子可谓是一种优良的生物资源，其种子淀粉含量达50.4%，脂肪油约5%，产于江苏西南部的含油量达15?20%，橡子是栎树的果实，形似蚕茧，故又称栗茧。橡子外表硬壳，棕红色，内仁如花生仁，含有丰富的淀粉，可食用。橡子树大多是根深叶茂的落叶乔木，适应性强，全国30个省、市、自治区除了青海和新疆外，均有自然分布，我国栎属品种最多，多产于山区，分布极广，我国是橡子资源主要产地，也是世界的分布中心。橡子作为食品除用作食用橡子面、橡子淀粉外还可作豆腐用于酿制。但由于其自身缺陷，如淀粉支链度高难以消化吸收，且含有较多的单宁不易除净，因而其加工品仍有涩味和对中枢神经有毒害作用，使其在食品、饮料工业上的利用走入了死胡同。因此，橡子作为生产燃料乙醇的原料得到了发展，近年也有很多学者对此进行研宄，如一项公开号为CN101684484A的专利“一种以橡子为原料生产燃料乙醇的方法”提出了一种新的生产方法。但是，现阶段，无论使用哪一种生产燃料乙醇的方法，其副产物酒糟的利用价值一直被关注，酒糟是发酵成熟醪蒸馏后的废液，含水量较大，在90— 98%左右，干物质含量2 —10%左右，酒糟的干物质成分主要是蛋白质，酒糟的干物质中，除了蛋白质夕卜，还含有纤维素、聚戊搪、灰分、脂肪、焦糖、黑色素等物质。酒糟作为饲料营养价值较高，还在于酒糟中含有丰富的B族维生素和生长素等。目前，酒糟的合理利用主要是用作家畜饲料。然而，这种饲料在工业化或市场化上均存在众多问题，第一，这种饲料在营养价值和价格上与传统的大豆饲料没有竞争力；第二，由于橡子酒糟饲料中还含有一定油脂，致使它的储存时间短，很难市场化；第三，大多数酒糟干燥工艺都是用热空气去烘干酒糟，排放出带有臭味的气体造成了空气污染。生物柴油是一种良好的石化柴油替代品，具有优良的环保性、良好的燃料性能及可再生等特点。生物柴油制备成本中75%是原料成本，价格高是生物柴油替代燃料商品化的主要障碍，降低生物柴油制备成本是实现生物柴油规模化和产业化发展的关键。若能利用橡子酒糟中的油脂转化成生物柴油将是非常有前景的市场。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种橡子酒糟高效利用的方法，利用橡子生产燃料乙醇的副产物酒糟来生产生物柴油和营养饲料，生产出的生物柴油可以作为替代燃料出售，生产出的营养饲料可以以比传统酒糟饲料高的价格出售，因为酒糟中的油脂已经完全析出并转化成生物柴油，剩下的饲料产品富含蛋白质和碳水化合物，更易于储存和加工。本专利技术的生物柴油的提纯方法按以下步骤完成: (1)原液分离:原液进入分离器I进行离心分离，分离成酒糟和稀液两部分，稀液进入蒸发器I中进行蒸发，蒸发水后留下糖浆； (2)提取过程:酒糟与乙醇蒸汽一起进入提取器，在温度为75V_90°C下，提取6-7小时后，得到提取物和粗饲料，粗饲料经过蒸发器II蒸发后得到营养饲料，蒸发出的乙醇回收利用; (3)去油过程:从提取器出来的提取物进入蒸发器III中进行蒸发，蒸发出来的乙醇送入乙醇蒸汽管道回收利用，蒸发后得到浓缩液，随后浓缩液进入分离器II进行分离，得到油脂和糖浆废液； (4)酯交换反应:油脂、乙醇蒸汽以及酸催化剂或碱催化剂进入反应器进行酯交换反应，在温度为150°C -170°C下，提取7-8小时后，产物进入分离器III，下层得到甘油溶液，上层得到粗生物柴油，粗生物柴油进入精馏器进行精馏，蒸出的乙醇回收后得到生物柴油成品O本专利技术所述原液为橡子生产燃料乙醇过程中蒸馏后留下的残液；糖浆为燃料乙醇过程蒸发后稀液中的残留物，其中含有28%?34%固体成分，可以与酒糟混合或者直接用于动物饲料；提取物为是酒糟和乙醇中的可溶物；浓缩液为无乙醇的提取液； 本专利技术步骤(4)中催化剂为油脂质量的0.5%-1%，酸催化剂为强酸(如氢氧化钠、氢氧化钾等)或碱催化剂为强碱(如硫酸、磷酸、盐酸等)。本专利技术的优点和积极效果: (1)利用乙醇蒸汽在提取器中有效地冲刷酒糟，一是起到充分搅拌的作用，二是用像乙醇这类溶剂蒸汽来替代传统的热空气可以大大降低能耗，无臭味的气体排放； (2)由于去油处理，此方法得到的营养饲料蛋白质含量(37%?42%)比传统工艺得到的饲料高出9%左右，并且由于含油量的减少以及少量抗菌乙醇的存在使得此营养饲料更易储存，有较长的保质期； (3)橡子中的油脂得到充分利用，生产出的经精馏后生物柴油的各项指标符合GB/T20828-2007《柴油机燃料调和用生物柴油(BD100)》标准； (4)此专利技术方法具有工艺简单、操作方便、效率高、无污染、能耗低以及产品市场化好的优点。【附图说明】图1为本专利技术的工艺流程； 图中:1 一分呙器I ;2 —蒸发器I ;3—提取器；4 一蒸发器II ;5 —蒸发器III ;6—分呙器II ；7 一反应器，8 —分离器III，9 一精馏器。【具体实施方式】实施例1 将10kg原液进入分离器I I进行分离，分离得到8kg酒糟和92kg稀液，稀液进入蒸发器I 2蒸发掉水分，得到糖浆；将酒糟和乙醇蒸汽送入提取器，在温度75°C下，提取6小时后，得到提取物和粗饲料，粗饲料经蒸发器I 4蒸发后得到约2.94kg营养饲料，营养饲料蛋白质含量为39.7% (保质期为12个月);提取物进入蒸发器III 5蒸发，得到约5kg浓缩液，然后浓缩液进入分离器II 6在室温下分层，上层约1.7kg的油被分离出来，油与乙醇蒸汽和0.5%油质量的硫酸催化剂(8.5g)在反应器内进行酯交换反应，在温度为150°C下反应7小时，接着产物进入分离器III 8中在室温下静置分层，下层为甘油溶液，上层为粗生物柴油，经精馏后得到1.1kg的生物柴油成品，各项指标符合GB/T20828-2007《柴油机燃料调和用生物柴油(BD100)》标准(得到的生物柴油检测其各项指标如密度、运动黏度、闪点、硫含量等10个指标均符合此国家标准范围内)。实施例2 将10kg原液进入分离器I I进行分离，分离得到8kg酒糟和92kg稀液，稀液进入蒸发器I 2蒸发掉水分，得到糖浆；将酒糟和乙醇蒸汽送入提取器，在温度80°C下，提取7小时后，得到提取物和粗饲料，粗饲料经蒸发器I 4蒸发后得到2.76kg营养饲料，营养饲料蛋白质含量为40.1% (保质期为12个月);提取物进入蒸发器III 5蒸发，得到5.2kg浓缩液，然后浓缩液进入分离器II 6在室温下分层，上层约1.78kg的油被分离出来，油与乙醇蒸汽和0.8%油质量的NaOH催化剂(为14.24g)在反应器内进行酯交换反应，在温度为160°C下反应8小时，接着产物进入分离器III 8中在室温下静置分层，下层为甘油溶液，上层为粗生物柴油，经精馏后得到1.19kg的生物柴油成品。实施例3 将10kg原液本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用橡子酒糟生产生物柴油和饲料的方法，其特征在于具体包括以下步骤：（1）原液分离：原液进入分离器Ⅰ进行离心分离，分离成酒糟和稀液两部分，稀液进入蒸发器Ⅰ中进行蒸发，蒸发水后留下糖浆；（2）提取过程：酒糟与乙醇蒸汽一起进入提取器，在温度为75℃‑90℃下，提取6‑7小时后，得到提取物和粗饲料，粗饲料经过蒸发器Ⅱ蒸发后得到营养饲料，蒸发出的乙醇回收利用；（3）去油过程：从提取器出来的提取物进入蒸发器Ⅲ中进行蒸发，蒸发出来的乙醇送入乙醇蒸汽管道回收利用，蒸发后得到浓缩液，随后浓缩液进入分离器Ⅱ进行分离，得到油脂和糖浆废液；（4）酯交换反应：油脂、乙醇蒸汽以及酸催化剂或碱催化剂进入反应器进行酯交换反应，在温度为150℃‑170℃下，提取7‑8小时后，产物进入分离器Ⅲ，下层得到甘油溶液，上层得到粗生物柴油，粗生物柴油进入精馏器进行精馏，蒸出的乙醇回收后得到生物柴油成品；所述原液为橡子生产燃料乙醇过程中蒸馏后留下的残液；糖浆为燃料乙醇过程蒸发后稀液中的残留物；提取物为酒糟和乙醇中的可溶物；浓缩液为无乙醇的提取液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴桢芬，苏有勇，赵逸群，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53
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