今天為大家介紹的是廢食用油活性炭脫色工藝研究
廢食用油是指飯店、家庭及食物加工點煎炸食物后的剩油或從抽、排油煙機中回收的廢油。這類油脂顏色深、粘度大、酸值、過氧化值升高,酸腐敗程度加深,而且含有多種致癌物質(zhì)。若將廢食用油土法煉制后再重新使用,會嚴重危害人民群眾的健康和生命。若將廢食用油直接排入水體,由于脂肪酸含量較高,不僅會阻塞、腐蝕管道,還會造成水體大面積的富營養(yǎng)化。因此回收綜合利用廢食用油,是從根本上解決廢食用油回流入食用油市場和污染環(huán)境的比較佳方法。廢食用油的綜合利用主要有以下幾種方法:(1)廢食用油中的脂肪酸含量較高,可用于皂化反應制備洗滌劑等日化產(chǎn)品;(2)將廢食用油作為溶劑溶解塑料制造涂料;(3)用于制備飼料用油;(4)廢食用油中的脂肪酸甲酯可與甲醇反應制備生物柴油。前面3種方法對廢食用油需求量較少,技術(shù)不成熟,應用不夠廣泛,而利用廢食用油生產(chǎn)生物柴油,不僅能實現(xiàn)廢食用油的資源化利用,也能部分緩解生物柴油油料短缺的狀況,成為近年來研究熱點之一。美國、英國、澳大利亞和日本等一些發(fā)達國家競相發(fā)展利用廢食用油制造生物柴油技術(shù)。廢食用油成分復雜,雜質(zhì)的含量大,有濃烈的特殊臭味,特別是含有數(shù)量和種類不同的色素,影響了生物柴油的色澤和品質(zhì),因此廢食用油脫色成為利用其生產(chǎn)生物柴油的必要工藝環(huán)節(jié)。廢食用油脫色主要是指脫除高溫下油脂氧化或受到脂質(zhì)氧化酶作用生成的氧化產(chǎn)物、色素體、多環(huán)芳烴、磷脂與糖脂等有色物質(zhì),同時還可以除去微量金屬、皂粒、膠質(zhì)、殘留農(nóng)藥和其他雜質(zhì)�；钚园淄廖矫撋ㄊ怯椭庸ば袠I(yè)中常用的脫色方法,與活性白土相比,活性炭作為一種優(yōu)良的吸附劑,在液相中不僅能夠除去色素及其前驅(qū)物質(zhì)、調(diào)整香味、脫臭、除去膠體、除去妨礙結(jié)晶的物質(zhì)及提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性能,而且還能夠再生使用,在制糖工業(yè)、釀酒、食油精煉等食品加工行業(yè)應用廣泛。但是活性炭種類繁多,吸附性能差異很大,目前國內(nèi)外關(guān)于活性炭對廢食用油的脫色研究較少。
本實驗選取了具有代表性的5種不同原料的活性炭,分別考察了它們對廢食用油脫色效果的影響,并將活性炭結(jié)構(gòu)、性能指標與其脫色能力進行關(guān)聯(lián),從中篩選出脫色效果比較佳的活性炭,并研究了其粒徑、吸附時間、活性炭的添加量、脫色溫度和攪拌頻率對脫色效果的影響,確定了比較優(yōu)的脫色工藝條件。
實驗方法
將4個燒杯中分別加入100g廢食用油樣品,按樣品質(zhì)量的0%、4%、7%和10%添加活性炭,選擇不同種類的活性炭進行脫色實驗,研究活性炭的吸附性能、粒徑、吸附時間、脫色溫度和攪拌頻率對廢食用油脫色效果的影響。
活性炭的分析方法
按GB7702.71997測定碘吸附值;按GB7702.61997測定亞甲基藍吸附值。采用Autosorb1MP型氣體吸附儀(美國Quantachrom公司)測定活性炭在液氮溫度下對氮氣的等溫吸附線,經(jīng)解析計算得到活性炭的孔徑分布、比孔容積及比表面積。
脫色率的測定
評定油脂色澤和脫色工藝效果的標準有適用于淺色毛油、脫酸油的羅維朋比色法和適用于深色油脂的分光光度法。廢食用油外觀呈黃褐色,屬于深色油品,故采用深色油脂的分光光度法,通過測得在固定波長下的透光率測定脫色效果。不同油品的固定波長不一樣,一般在300~600nm之間。將廢食用油加入1cm的比色皿中,用分光光度計測定從300~600nm的吸光值,測試結(jié)果表明,廢食用油在446nm處有比較大吸收峰,故以446nm光譜吸收計算脫色率。
活性炭作為一種優(yōu)良的吸附劑,對廢食用油的脫色具有一定的效果,以原料為低變質(zhì)程度的褐煤和弱粘煤制備的活性炭脫色效果比較好。活性炭的脫色能力與總孔容積、總比表面積、微孔容積、微孔比表面積、碘值和亞甲藍值的關(guān)系不大,主要由活性炭的平均孔徑和中孔容積決定,平均孔徑和中孔容積分別為264nm和0307mL/g時,脫色效果比較佳。弱粘性煤原料活性炭廢食用油脫色的比較佳工藝條件是:活性炭用量7%,炭粒度100~300目,脫色溫度90~120,吸附時間為30min,攪拌速度為10r/min,脫色率為50%~60%。
研究結(jié)果表明,廢食用油經(jīng)過脫色后基本能消除了令人不愉快的氣味,但色澤與生產(chǎn)生物柴油的色澤還有一定的差距,可考慮將活性炭與適量的活性白土混合進行脫色,發(fā)揮這兩類吸附劑互補作用,活性白土對油中的葉綠素、磷脂去除率高而不能吸附重質(zhì)多環(huán)芳烴,而活性炭能牢固地吸附此類芳烴,這樣能夠大大提高廢食用油的脫色率,是今后對廢食用油脫色制備生物柴油新的研究方向。
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