固态生物燃油及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种固态生物燃油，包括液态生物燃油、凝胶剂及添加剂，所述液态生物燃油、凝胶剂及添加剂的质量百分比为(90～99％)：(0.1～10％)：(0～2％)；所述凝胶剂为带有阴离子基团及阳离子基团的两性高分子材料。本发明专利技术还提供一种固态生物燃油的制备方法。本发明专利技术提供的固态生物燃油及其制备方法，不腐蚀容器，为非易燃易爆品、且储存、运输及使用都具有更高安全性，能够广泛应用于各个领域。

【技术实现步骤摘要】
固态生物燃油及其制备方法
本专利技术涉及能源
，尤其涉及一种固态生物燃油及其制备方法。
技术介绍
酒精是一种重要的化工原料，同时也是一种重要的可再生燃料，已经广泛应用于人们的生产生活。液态酒精是一种极易挥发易燃的液体，其作为燃料在储存、运输和使用中，易腐蚀容器，且存在运输不便且容易发生火灾的缺点；固态酒精是一种以液体醇燃料为主原料，加入凝固剂和改性剂，通过一定的化学反应或物理方法制备而成的新型固态燃料，与传统的液态酒精等液体燃料相比，固态酒精具有运输方便、经济实惠、可随意切割、燃烧时对环境的污染较少等优点，然而，由于固态酒精的原料为液体醇，固态酒精为易燃易爆炸的危险品，在诸多公共场合都不能携带或使用，安全隐患较大。鉴于此，实有必要提供一种新型的固态生物燃油及其制备方法以克服以上缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种不腐蚀容器、为非易燃易爆品、且储存、运输及使用都具有更高安全性的固态生物燃油及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种固态生物燃油，包括液态生物燃油、凝胶剂及添加剂，所述液态生物燃油、凝胶剂及添加剂的质量百分比为(90～99％)：(0.1～10％)：(0～2％)；所述凝胶剂为带有阴离子基团及阳离子基团的两性高分子材料。在一个优选实施方式中，所述凝胶剂为羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、硝酸纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯酸共聚物、聚乙烯醇共聚物中的一种或多种混合。在一个优选实施方式中，所述液态生物燃油为植物油或动物油。在一个优选实施方式中，所述添加剂为硬脂酸盐、酚酞、甲基红中的一种或多种。本专利技术还提供一种固态生物燃油的制备方法，包括如下步骤：常温下，将凝胶剂加入到液态生物燃油中，搅拌均匀后制得混合物，并将所述混合物转移到密闭容器中；所述凝胶剂为带有阴离子基团及阳离子基团的两性高分子材料；在0～0.2Mpa的压力下，搅拌所述混合物的同时进行升温后，继续搅拌5～60分钟，使所述凝胶剂充分溶解，形成溶液；将所述溶液的温度降至60～80℃，加入添加剂，搅拌至充分溶解，制得混合液；所述液态生物燃油、凝胶剂及添加剂的质量百分比为(90～99％)：(0.1～10％)：(0～2％)；将所述混合液倒入模具中，冷却静置24小时以上后，制得固态生物燃油。在一个优选实施方式中，在所述在0～0.2Mpa的压力下，搅拌所述混合物的同时进行升温后，继续搅拌5～60分钟，使所述凝胶剂充分溶解，形成溶液的步骤中：所述进行升温的温度为95℃以上。在一个优选实施方式中，在所述将所述混合液倒入模具中，冷却静置24小时以上后，制得固态生物燃油的步骤中：所述冷却静置的温度为25℃以下。相比于现有技术，本专利技术提供的固态生物燃油及其制备方法，不腐蚀容器，为非易燃易爆品、且储存、运输及使用都具有更高安全性，能够广泛应用于各个领域。【附图说明】图1a为凝固前的液体生物柴油的示意图；图1b为凝固后的固态生物柴油的示意图；图2为所制备的固态生物柴油的弹性模量G'和粘性模量G”随频率变化的曲线图；图3为利用高分子量的凝胶剂制备的固态生物柴油力学性能随温度变化曲线图；图4为利用低分子量的凝胶剂制备的固态生物柴油力学性能随温度变化曲线图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。本专利技术提供一种固态生物燃油，包括液态生物燃油、凝胶剂及添加剂，所述液态生物燃油、凝胶剂及添加剂的质量百分比为(90～99％)：(0.1～10％)：(0～2％)；所述凝胶剂为带有阴离子基团及阳离子基团的两性高分子材料。所述液态生物燃油为植物油或动物油。例如植物油可以为，但不限于大豆油、棉籽油，动物油可以为，但不限于牛油、猪油，液态生物燃油取材广泛，且对环境友好。可以理解，根据高分子相分离理论的高分子溶液“相似相溶原则”，液体生物燃油属于亲油体系，凝胶剂应选取疏水度适度的两性高分子材料，因此，所述凝胶剂可以是一种两性高分子，也可以是多种两性高分子的混合物，例如，具有不同分子量的同种两性高分子的混合物或具有不同疏水度的同种两性高分子的混合物。具体的，所述凝胶剂为羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、硝酸纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯酸共聚物、聚乙烯醇共聚物中的一种或多种混合。所述添加剂可以包括，但不限于改性添加剂和颜色添加剂，例如硬脂酸盐、酚酞、甲基红中的一种或多种。本专利技术提供的固态生物燃油，以液态生物燃油为主要原料，加入凝胶剂及添加剂，在凝胶剂从液态生物燃油析出时，均相的液体将发生相分离，生成微观有序的三维空间网络结构，即液态生物燃油最终转变成为凝胶状的固态生物燃油，固态生物燃油不腐蚀容器，为非易燃易爆品，储存、运输及使用都具有更高安全性；并且，生物燃油与石化燃料的碳分子相似，具有比酒精更高的热值，可在相同时间内提供更高的热能，满足不同应用领域的需求。本专利技术还提供一种固态生物燃油的制备方法，通过该制备方法能够制备出上述实施方式中的固态生物燃油。具体的，本专利技术提供的固态生物燃油的制备方法包括如下步骤：步骤一：常温(25℃)下，将凝胶剂加入到液态生物燃油中，搅拌均匀后制得混合物，并将所述混合物转移到密闭容器中；所述凝胶剂为带有阴离子基团及阳离子基团的两性高分子材料；步骤二：在0～0.2Mpa的压力下，搅拌所述混合物的同时进行升温后，继续搅拌5～60分钟，使所述凝胶剂充分溶解，形成溶液；步骤三：将所述溶液的温度降至60～80℃，加入添加剂，搅拌至充分溶解，制得混合液；所述液态生物燃油、凝胶剂及添加剂的质量百分比为(90～99％)：(0.1～10％)：(0～2％)；步骤四：将所述混合液倒入模具中，冷却静置24小时以上后，制得固态生物燃油。可以理解，步骤二进行的操作为对液态生物燃油及凝胶剂进行加热溶解，而凝胶剂溶解所需的温度，由所采用的高分子凝胶剂和所采用的液态生物燃油共同决定，通常进行升温的温度为95℃以上。可以理解，步骤四进行的操作为冷却固化的过程，而冷却固化所需的温度，由所采用的高分子凝胶剂和所采用的液态生物质燃油共同决定，通常冷却静置的温度为25℃以下。本专利技术提供的固态生物燃油的制备方法，将疏水度适宜的高分子凝胶剂加入到液态生物燃油中，经过加热溶解和冷却固化的过程，在凝胶剂的作用下，连续的三维网络形成，生成具有凝胶状的固态生物燃油，制备的过程属于物理凝胶过程，因此，具有可逆的特征；所制备的固态生物燃油不腐蚀容器，为非易燃易爆品，储存、运输及使用都具有更高安全性；并且，生物燃油与石化燃料的碳分子相似，具有比酒精更高的热值，可在相同时间内提供更高的热能，满足不同应用领域的需求。下面，将通过如下具体实施例对通过本专利技术提供的固态生物燃油的制备方法所制备的固态生物燃油的性能进行测试。具体实施例如下：常温下，将0.3g乙基纤维素粉末加入到10g液体生物柴油(Biodiesel)中，搅拌均匀后制得混合物，并将所述混合物转移到密闭容器中；在0～0.2Mpa的压力下，搅拌混合物的同时进行升温至95℃以上，继续搅拌10～20分钟，使所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态生物燃油，其特征在于：包括液态生物燃油、凝胶剂及添加剂，所述液态生物燃油、凝胶剂及添加剂的质量百分比为(90～99％)：(0.1～10％)：(0～2％)；所述凝胶剂为带有阴离子基团及阳离子基团的两性高分子材料。

【技术特征摘要】
1.一种固态生物燃油，其特征在于：包括液态生物燃油、凝胶剂及添加剂，所述液态生物燃油、凝胶剂及添加剂的质量百分比为(90～99％)：(0.1～10％)：(0～2％)；所述凝胶剂为带有阴离子基团及阳离子基团的两性高分子材料。2.如权利要求1所述的固态生物燃油，其特征在于：所述凝胶剂为羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、硝酸纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯酸共聚物、聚乙烯醇共聚物中的一种或多种混合。3.如权利要求2所述的固态生物燃油，其特征在于：所述液态生物燃油为植物油或动物油。4.如权利要求3所述的固态生物燃油，其特征在于：所述添加剂为硬脂酸盐、酚酞、甲基红中的一种或多种。5.一种固态生物燃油的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：常温下，将凝胶剂加入到液态生物燃油中，搅拌均匀后制得混合物，并将所述混合物转移到密闭容器中；所述凝胶剂为带有阴离子基团及阳离子基团的两性高分子材料；在0～0.2Mpa的压力下，搅拌所述混合物的同时进行升温后，继续搅拌5～60分钟，使所述凝胶剂充分溶解，形成溶液；将所述溶液的温度降至60～80℃，加入添加剂，搅拌至充分溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄞瑞扬，
申请(专利权)人：鄞瑞扬，
类型：发明
国别省市：广东,44