【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于垃圾再生生物油，具体涉及一种利用餐厨垃圾水热处理制备生物油的方法。
技术介绍
1、在餐厨垃圾的高温高压水热处理过程中，水作为反应剂、溶剂与催化剂促进餐厨垃圾中有机质发生水热反应生成目标产物。而水热技术因目标产物的不同，通常有水热碳化（htc）、水热液化（htl）、超临界水改质重质油（upgrading of heavy oil）、超临界水氧化（scwo）与超临界水气化（scwg）等不同技术手段。水热液化通常是指在水热水条件将生物有机质转化为生物油的热化学过程。在亚临界水条件中，生物有机质经过多次降解与缩合反应后生成四相产物：热值约为35~40mj/kg的油相产物、溶有部分极性有机质的水相、水热焦固相产物与co2为主的气相产物。
2、生物质原料的组成与结构将影响水热产物的分布。原料中木质素含量对固相产物产率的影响很大，木质素含量越高，固相产率越高。这主要是由于木质素化学性质稳定，在水热过程中酚类中间产物不稳定易缩合生成固相产物。另一方面，纤维素与半纤维素在水热过程中主要生成水热碳与水溶性化合物，包括单糖、有机酸、酮类、醛类、呋喃与酚类衍生物等。而原料中脂肪与蛋白质含量的增加有利于生物油产率的提高，主要由于生成长链脂肪类化合物、酯类、脂肪胺类、含氮杂环化合物等。生物油产率除了取决于原料特性，还主要受反应温度与停留时间的影响。在反应温度低于250℃时，原料水解不充分，生物油产率较低；大量的研究表明大多数生物质的最佳水热反应温度在300℃左右。反应温度的升高使得原料降解解聚更加彻底，促进后续缩合反应生成疏水性生
3、现有技术中餐厨垃圾制备生物油的方法，大多通过精馏分离的方式分离出生物油，生物油的产率、热值、粘度、轻质组分含量等品质有待改善，水相循环和能量回收率有待加强，以进一步提高餐厨垃圾的资源化利用前景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种利用餐厨垃圾水热处理制备生物油的方法，用于解决现有技术中生物油的产率、热值、粘度、轻质组分含量等品质有待改善，水相循环和能量回收率有待加强，以进一步提高餐厨垃圾的资源化利用前景的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、本专利技术提供一种利用餐厨垃圾水热处理制备生物油的方法，包括以下步骤：
4、s1、油脂分离与粗破碎：将餐厨垃圾进行离心静置处理，得到上层油脂和下层残留相；将下层残留相内的固体进行粗破碎后形成泔水悬浊液；
5、s2、进料预处理：将泔水悬浊液与循环水相混合，调节ph值与固含量后，添加催化剂和重金属吸附分子筛，搅拌均匀得到预处理混合液；通入预热气体对预处理混合液进行预热处理，得到预热混合液；
6、s3、水热液化反应：将预热混合液、酚类阻聚剂混合于反应釜中，通入高温蒸汽进行水热液化反应，搅拌得到水热液化反应液和余气；
7、s4、闪蒸泄压：将水热液化反应液放入闪蒸釜内，闪蒸得到闪蒸反应液；泄压闪蒸釜，产生闪蒸蒸汽；将闪蒸蒸汽和步骤s3中的余气混合，形成的预热气体用作步骤s2中的预处理；
8、s5、有机溶剂萃取与循环：闪蒸釜泄压后，向反应釜和闪蒸釜内通入有机溶剂萃取出产物油，固液分离得到有机溶剂相和含水固相；有机溶剂相减压蒸发后回收利用，即为制得的燃料油；将含水固相减压抽滤，向得到的滤液中加入有机溶剂进行萃取，对萃取得到的有机相进行真空旋转蒸发，得到的油状液体，即为生物油；
9、s6、水相分离与循环：闪蒸釜泄压残留的水相经过固液分离后产生循环水相，循环水相与步骤s1中的泔水悬浊液混合以循环利用。
10、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s1中，所述餐厨垃圾为分选后的餐厨垃圾；
11、本专利技术中，将餐厨垃圾从餐厨专业垃圾桶收集后，通过清洁直运车运输至处理中心，进行分选，分选出餐厨垃圾中的塑料、织物、大型骨块等杂质，剩余为分选后的餐厨垃圾。
12、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s1中，分离出上层油脂以用作生物柴油或工业油脂的原料。
13、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，调节ph值至5~5.5；调节固含量至8~13wt%。
14、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，所述催化剂为fecl3，催化剂的添加量为预处理混合液总重量的0.8~2wt%；重金属吸附分子筛的添加量为预处理混合液总重量的1~3wt%。
15、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，所述预热处理的温度为80~150℃。
16、本专利技术步骤s2中，将预处理混合液通过进料仓进入预热罐内，进行预热处理。
17、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，所述重金属吸附分子筛的制备方法包括以下步骤：
18、a1、将偏铝酸钠、硅酸钠和氢氧化钠混合溶于溶剂中，搅拌得到铝硅酸盐凝胶；将铝硅酸盐凝胶放入高压反应釜中，进行干燥结晶、冷却、洗涤、减压抽滤、干燥，获得分子筛前体；
19、a2、活化分子筛前体表面羟基，得到活化前体；将活化前体加入有机溶剂中搅拌均匀，得到活化前体液；将n-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷和浸渍处理活性炭加入反应釜中，进行回流搅拌反应，经洗涤、减压抽滤后，将得到的滤饼1加入溶剂中并进行加热后，减压抽滤，将得到的滤饼2干燥，得到重金属吸附分子筛。
20、作为本专利技术的一个实施方案，所述溶剂为去离子水。
21、作为本专利技术的一个实施方案，步骤a1中，偏铝酸钠、硅酸钠、氢氧化钠和溶剂的摩尔比为（0.8~1.2）：（2.9~3.2）：（4.3~4.6）：（140~150）。
22、作为本专利技术的一个实施方案，步骤a1中，所述干燥结晶的温度为100~110℃，时间为15~30小时；冷却至室温；干燥的温度为50~70℃。
23、作为本专利技术的一个实施方案，步骤a2中，活化分子筛前体表面羟基的方法包括：将分子筛前体放入马弗炉中，350~380℃下活化其表面羟基2~8小时。
24、作为本专利技术的一个实施方案，步骤a2中，活化前体、n-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、浸渍处理活性炭的用量比为（1~2g）：0.8ml：1.5ml：（0.2~0.3g）。
25、作为本专利技术的一个实施方案，步骤a2中，所述浸渍处理活性炭由粒径100目的活性炭浸渍于十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液中15~30小时，80~90℃干燥至恒重得到，活性炭、十二烷基苯磺酸钠、乙醇的用量比为（8~10g）：（0.2~0.6g）：（30~40g）。
26、作为本专利技术的一个实施方案，步骤a2中，所述反应釜为配备机械搅拌器、冷凝回流管的反应釜。
27、作为本专利技术的一个实施方案，步骤a2中，所述回流搅拌反应的时间为20~30min；加本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用餐厨垃圾水热处理制备生物油的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，调节固含量至8~13wt%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A1中，偏铝酸钠、硅酸钠、氢氧化钠和溶剂的摩尔比为（0.8~1.2）：（2.9~3.2）：（4.3~4.6）：（140~150）。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A2中，活化前体、N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、浸渍处理活性炭的用量比为（1~2g）：0.8mL：1.5mL：（0.2~0.3g）。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述酚类阻聚剂的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤B1中，四乙二醇、无水四氢呋喃、氢化钠、1,6-二溴己烷、四氢呋喃的用量比为（78~82mmol）：（50~60mL）：（80~82mmol）：（62~65mmol）：（20~30mL）；步骤B2中，中间体1、甲醇、硫代乙酸钾的用量比为（2
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，滤液与有机溶剂的质量比为（3.8~4.1）：1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S6中，水相循环条件为：循环比例70~90v/v%，循环次数2~4次。
...【技术特征摘要】
1.一种利用餐厨垃圾水热处理制备生物油的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，调节固含量至8~13wt%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a1中，偏铝酸钠、硅酸钠、氢氧化钠和溶剂的摩尔比为（0.8~1.2）：（2.9~3.2）：（4.3~4.6）：（140~150）。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a2中，活化前体、n-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、浸渍处理活性炭的用量比为（1~2g）：0.8ml：1.5ml：（0.2~0.3g）。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述酚类阻聚剂的制备方法包括以下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：于彬，许高鹏，鲁承豪，张萌，
申请(专利权)人：上海鸣桦环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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