一类废弃油脂的脱酸方法技术

本发明专利技术公开了一类废弃油脂的脱酸方法，本发明专利技术主要利用无机强碱和有机碱作为原料，通过酸碱中和反应和酰胺化反应消耗酸败废弃油脂中羧基的策略，降低酸败油脂的酸值。以氢氧化钠作为脱酸试剂为参照进行对比，进一步研究本方法的脱酸性能。本发明专利技术的优点是脱酸性能好，丁胺的爆炸极限相对较短，脱酸反应安全，反应条件温和。该发明专利技术方法处理过的油脂无明显皂化现象，能够为废弃油脂的进一步利用提供了极为有效的基础。

【技术实现步骤摘要】
一类废弃油脂的脱酸方法
本专利技术涉及领域，尤其涉及一类废弃油脂的脱酸方法。
技术介绍
废弃油脂是指动物和植物的废弃油脂，其主要来源为厨余垃圾、屠宰场下脚料和食品加工过程等。我国由于人口数量大，对食用油的需求量十分巨大，由农业农村部市场预警专家委员会发布《2021年3月中国农产品供需形势分析》表明，单就食用植物油而言，2020/21年度中国国内的产量就为2837万吨。使用食用油的过程也造成了诸多废弃油脂，废弃油脂的来源渠道多样，且含有多种有害成分，如重金属、无机盐、有机化合物和黄曲霉素等多种有毒和致癌物质。倘若废弃油脂处理不当，被不法商家进行重加工流入食品行业或者未经处理直接排放，将对国民的生命安全和生态环境产生严重的危害。但是废弃油脂仍含有多种有价值的成分，所以对废弃油脂进行再利用处理，不但可以增加其工业附加值，还能有效地杜绝废弃油脂带来的环境污染和食品安全隐患。废弃油脂制备生物柴油是一个极具有环保和产业效益的产业，但是由于微生物的分解等因素导致了废弃油脂的酸值通常比较高。为了防止废弃油脂进行碱催化时发生皂化反应，制备生物柴油时，需要将废弃油脂的酸值降到5.0mg/g(以KOH为标准)以下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一类废弃油脂的脱酸方法，以解决上述技术问题。为实现上述目的本专利技术采用以下技术方案：一类废弃油脂的脱酸方法，包括如下步骤：以NaOH作为脱酸剂；(1)配制并标定KOH溶液；(2)NaOH的甲醇/乙醇溶液饱和度测定；(3)废弃油脂的酸值的标定，并计算油脂所含羧基的总量；(4)分别向废弃油脂中加入不同NaOH溶液在不同条件下，逐步消耗油脂的羧基，并进行检测。一类废弃油脂的脱酸方法，包括如下步骤：以正丁胺作为脱酸剂；(1)废弃油脂的酸值的标定，并计算油脂所含羧基的总量；(2)向废弃油脂中加入正丁胺，并在不同条件下检测其脱羧性能；(3)向废弃油脂中加入正丁胺，加入酰化缩合剂，并在不同条件下检测其脱羧性能。作为本专利技术进一步的方案，使用KOH作为标定物，检测油脂的酸值为21.11，1g废弃油脂中含有-COOH的总量为0.39mmol。作为本专利技术进一步的方案，NaOH作为脱酸剂处理废弃油脂20.01g的优选条件为：1.5mL饱和氢氧化钠甲醇清液，40℃下反应20min，处理后油脂的酸值为1.51mg/g。作为本专利技术进一步的方案，正丁胺作为脱酸剂处理废弃油脂20.12g的优选条件为：0.81g正丁胺，1.08gHOBT，1.098gNNAP，70℃下搅拌30min，处理后的酸值为3.25mg/g。作为本专利技术进一步的方案，配制并标定KOH溶液：以小烧杯为容器称取11.82gKOH，转移至1L容量瓶中，使用三次水洗涤小烧杯，将洗涤水转移至容量瓶后，定容；使用0.20mol/L的邻苯二甲酸氢钾标准溶液标定氢氧化钾溶液的浓度为0.21mol/L；NaOH的甲醇/乙醇溶液饱和度测定：称取两组约30g的氢氧化钠固体分别置于圆底烧瓶中，分别加入100mL的甲醇和乙醇，20℃下充分搅拌5h后，过滤，分别取10mL氢氧化钠的甲醇和乙醇饱和溶液清液，并转移至50mL圆底烧杯中，浓缩后称量，计算得到氢氧化钠在甲醇中的溶解量为0.19g/mL，温度20℃，氢氧化钠在乙醇中的溶解量为0.15g/mL，温度20℃；废弃油脂的酸值的标定：取废弃油脂20.14g加入到100mL的锥形瓶中，加入10mL异丙醇-乙醚混合液(V异丙醇/V乙醚＝1/1)，加入2滴酚酞指示剂，混合均匀，使用KOH溶液滴定，通过油脂消耗KOH的量，利用以下公式计算本项目所使用的油脂酸值为21.11，故1g废弃油脂中含有-COOH的总量为0.39mmol；XAV：酸值/酸价(mg/g)；V1：试样测定所消耗的标准滴定溶液的体积(mL)；V0：相应的空白测定所消耗的标准滴定溶液的体积(mL)；CKOH：标准滴定溶液的摩尔浓度(mol/L)；MKOH：氢氧化钾的摩尔质量(56.1g/mol)；m油脂：油脂样品的称样量,单位为克(g)。本专利技术的有益效果是：本专利技术选择爆炸极限更窄的丁胺作为有机碱，在缩合剂的催化下，通过酰胺化反应逐步消耗废弃油脂羧酸基团的策略，完成对废弃油脂的脱酸预处理。该方法处理废弃油脂的过程无明显皂化现象，避免了传统甲醇酯化、硫酸催化和碱催化等处理方法带来的脱羧不彻底、腐蚀设备和所用溶剂爆炸极限过宽等缺点，能够更为安全和有效地对废弃油脂的再利用进行预处理。本专利技术的脱羧方法具有消耗原料少、步骤处理简单、反应时间短、反应温度低和设备要求低的优点，所以本专利技术开发的脱羧方法有望在废弃油脂的再利用方面起到显著地推动作用，为生态环境的保护起到积极的影响。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1取废弃油脂(20.05g)加入到100mL的圆底烧瓶中，加入0.3mL饱和氢氧化钠水溶液，20℃下搅拌。30min后，取1.51g油脂进行滴定，并计算其酸值为2.13mg/g。60min后，取1.50g油脂进行滴定，并计算其酸值为2.14mg/g。该实施例虽能有效降低酸值，但反应体系脱酸过程的皂化现象严重。实施例2取废弃油脂(20.12g)加入到100mL的圆底烧瓶中，加入0.5mL饱和氢氧化钠甲醇清液，20℃下搅拌。30min后，取1.54g油脂进行滴定，并计算其酸值为18.05mg/g。60min后，取1.52g油脂进行滴定，并计算其酸值为13.14mg/g。90min后，取1.49g油脂进行滴定，并计算其酸值为13.05mg/g。实施例3取废弃油脂(20.08g)加入到100mL的圆底烧瓶中，加入1.0mL饱和氢氧化钠甲醇清液，20℃下搅拌。30min后，取1.57g油脂进行滴定，并计算其酸值为8.25mg/g。60min后，取1.51g油脂进行滴定，并计算其酸值为6.24mg/g。90min后，取1.55g油脂进行滴定，并计算其酸值为6.15mg/g。实施例4取废弃油脂(20.02g)加入到100mL的圆底烧瓶中，加入1.5mL饱和氢氧化钠甲醇清液，20℃下搅拌。30min后，取1.53g油脂进行滴定，并计算其酸值为1.52mg/g。60min后，取1.56g油脂进行滴定，并计算其酸值为1.64mg/g。实施例5取废弃油脂(20.05g)加入到100mL的圆底烧瓶中，加入1.5mL饱和氢氧化钠乙醇清液，20℃下搅拌。30min后，取1.53g油脂进行滴定，并计算其酸值为6.66mg/g。60min后，取1.48g油脂进行滴定，并计算其酸值为6.45mg/g。实施例6取废本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类废弃油脂的脱酸方法，其特征在于，包括如下步骤：以NaOH作为脱酸剂；/n(1)配制并标定KOH溶液；/n(2)NaOH的甲醇/乙醇溶液饱和度测定；/n(3)废弃油脂的酸值的标定，并计算油脂所含羧基的总量；/n(4)分别向废弃油脂中加入不同NaOH溶液在不同条件下，逐步消耗油脂的羧基，并进行检测。/n

【技术特征摘要】
1.一类废弃油脂的脱酸方法，其特征在于，包括如下步骤：以NaOH作为脱酸剂；
(1)配制并标定KOH溶液；
(2)NaOH的甲醇/乙醇溶液饱和度测定；
(3)废弃油脂的酸值的标定，并计算油脂所含羧基的总量；
(4)分别向废弃油脂中加入不同NaOH溶液在不同条件下，逐步消耗油脂的羧基，并进行检测。


2.一类废弃油脂的脱酸方法，其特征在于，包括如下步骤：以正丁胺作为脱酸剂；
(1)废弃油脂的酸值的标定，并计算油脂所含羧基的总量；
(2)向废弃油脂中加入正丁胺，并在不同条件下检测其脱羧性能；
(3)向废弃油脂中加入正丁胺，加入酰化缩合剂，并在不同条件下检测其脱羧性能。


3.根据权利要求1或2所述一类废弃油脂的脱酸方法，其特征在于，使用KOH作为标定物，检测油脂的酸值为21.11，1g废弃油脂中含有-COOH的总量为0.39mmol。


4.根据权利要求1所述一类废弃油脂的脱酸方法，其特征在于，NaOH作为脱酸剂处理废弃油脂20.01g的优选条件为：1.5mL饱和氢氧化钠甲醇清液，40℃下反应20min，处理后油脂的酸值为1.51mg/g。


5.根据权利要求2所述一类废弃油脂的脱酸方法，其特征在于，正丁胺作为脱酸剂处理废弃油脂20.12g的优选条件为：0.81g正丁胺，1.08gHOBT，1.098gNNAP，70℃下搅拌30min，处理后的酸值为3.25mg/g。

【专利技术属性】
技术研发人员：王后臣，周利，陈明月，牟丹，朱园园，赵梦冬，刘洋，张宝营，
申请(专利权)人：枣庄学院，
类型：发明
国别省市：山东;37