一种高燃烧值生物质固态酒精燃料的制作方法

[0001]
本发明属于燃料技术领域，具体涉及一种高燃烧值生物质固态酒精燃料。


背景技术：

[0002]
固体酒精，或称固化酒精，因使用、运输和携带方便，燃烧时对环境的污染较少，与液体酒精相比比较安全。作为一种固体燃料，广泛应用于餐饮业、旅游业和野外作业等。近几年来，出现了各种使工业酒精固化的方法。这些方法的差别主要是选择了不同的固化剂。使用的固化剂主要有：醋酸钙、硝化纤维、乙基羧基乙基纤维素、高级脂肪酸等。上述固化剂虽然固化效果好，但是，显著降低了固化酒精的热燃烧值。
[0003]
目前采用氢氧化钠作为固化剂得到了广泛应用，氢氧化钠作为固化剂，需要同动物油混用才能起到固化作用，同时，还能增加固化酒精的燃烧值，如专利201911146691.5公开了一种蓝色固体酒精。所述固体酒精按重量份数计包括：猪油8-10份、工业酒精79-81份、氢氧化钠3-5份、水15-25份、硝酸铜0.001-0.25 份。该固体酒精虽然固化效果好，但燃烧的热值不高。
[0004]
羊油的热值比猪油高，但是其质地较硬，不容易固化塑形和吸附酒精，需要进行改性。废弃餐厨油脂好塑形，但与氢氧化钠的固化性不高，废弃餐厨油脂还有令人难闻的气味，也需要经过针对性的处理。目前，尚没有研究羊油和废弃餐厨油脂复合，作为固体酒精制备原料的研究。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种高燃烧值生物质固态酒精燃料。
[0006]
一种高燃烧值生物质固态酒精燃料，由如下重量份数的原料制成：废弃餐厨油脂10-20份、改性羊油10-20份、氢氧化钠溶液3-6份、无水乙醇60-100 份。
[0007]
所述氢氧化钠溶液为质量分数30-60％的氢氧化钠水溶液。
[0008]
所述废弃餐厨油脂经过如下方法处理：首先将收集的废弃餐厨油脂过滤杂质，置于反应釜内，加入2-5％的凹凸棒土和1-3％磷酸混合加热搅拌均匀；自然冷却后至30-35℃，沉降分相后过滤，得到液态油脂，加入2-5％的表面活性剂，1000-2000rpm转速下搅拌30-60min，制成。
[0009]
所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、乙二胺四乙酸、三乙醇胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种或一种以上。
[0010]
所述改性羊油的制备方法为：向羊油中加入柠檬酸溶液，并在超声辅助下进行酸化处理，得到酸化羊油；向酸化羊油中加入蒸馏水，调节酸化羊油的ph 和温度，并加入脂肪酶进行超声辅助酶解，得到改性羊油。
[0011]
所述柠檬酸溶液的质量浓度为20-30％，加入量为羊油原料质量的 0.2-0.4％。
[0012]
所述在超声辅助下进行酸化处理时控制温度为75-85℃，超声强度为 1.4-1.8w/cm3，超声时间为20-30分钟。
[0013]
所述蒸馏水的加入量为酸化羊油质量的3-6％，将酸化羊油的ph调至 4.8-5.2，并加入脂肪酶进行超声辅助酶解，所述脂肪酶的加入量为酸化羊油质量的0.002-0.005％，酶解反应温度为45-55℃，酶解反应时间为50-70min，超声强度为0.05-0.08w/cm3。
[0014]
一种高燃烧值生物质固态酒精燃料的制备方法，按照重量份数，取废弃餐厨油脂10-20份、改性羊油10-20份、氢氧化钠溶液3-6份、无水乙醇60-100 份，在80-100℃下加热搅拌30-60min，注入模具成型，冷却后胶凝形成固体酒精。
[0015]
本发明的有益效果：本发明的固态酒精燃料，采用废弃餐厨油脂和改性羊油复合的技术方案，作为主要赋形物质和吸附乙醇的固体物，提高了燃料的燃烧热值，废弃餐厨油脂进行处理，羊油进行改性，不仅去除了各自物质产生的异味，还促进对于酒精的吸附，增加了燃料的燃烧性能和持久性。
具体实施方式
[0016]
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0017]
实施例1
[0018]
一种高燃烧值生物质固态酒精燃料，由如下重量份数的原料制成：废弃餐厨油脂15份、改性羊油15份、质量分数50％的氢氧化钠溶液4份、无水乙醇 90份。
[0019]
所述废弃餐厨油脂经过如下方法处理：首先将收集的废弃餐厨油脂过滤杂质，置于反应釜内，加入3％的凹凸棒土和2％磷酸混合加热搅拌均匀；自然冷却后至32℃，沉降分相后过滤，得到液态油脂，加入3％的十二烷基苯磺酸钠， 1500rpm转速下搅拌40min，制成。
[0020]
所述改性羊油的制备方法为：向羊油中加入质量浓度为25％的柠檬酸溶液，加入量为羊油原料质量的0.3％，在超声辅助下进行酸化处理，处理时控制温度为80℃，超声强度为1.5w/cm3，超声时间为25分钟，得到酸化羊油；向酸化羊油中加入蒸馏水，蒸馏水的加入量为酸化羊油质量的5％，调节酸化羊油的 ph至4.9，温度为50℃，加入脂肪酶进行超声辅助酶解，脂肪酶的加入量为酸化羊油质量的0.003％，酶解反应时间为60min，超声强度为0.06w/cm3，得到改性羊油。
[0021]
上述高燃烧值生物质固态酒精燃料的制备方法，按照重量份数，取废弃餐厨油脂15份、改性羊油15份、质量分数50％的氢氧化钠溶液4份、无水乙醇90份，在90℃下加热搅拌40min，注入模具成型，冷却后胶凝形成固体酒精。
[0022]
实施例2
[0023]
一种高燃烧值生物质固态酒精燃料，由如下重量份数的原料制成：废弃餐厨油脂12份、改性羊油12份、质量分数35％的氢氧化钠溶液3份、无水乙醇 80份。
[0024]
所述废弃餐厨油脂经过如下方法处理：首先将收集的废弃餐厨油脂过滤杂质，置于反应釜内，加入3％的凹凸棒土和1％磷酸混合加热搅拌均匀；自然冷却后至30℃，沉降分相后过滤，得到液态油脂，加入2％的乙二胺四乙酸， 1000rpm转速下搅拌50min，制成。
[0025]
所述改性羊油的制备方法为：向羊油中加入质量浓度为22％的柠檬酸溶液，加入量为羊油原料质量的0.2％，并在超声辅助下进行酸化处理，处理时控制温度为75℃，超声强度为1.4w/cm3，超声时间为20分钟得到酸化羊油；向酸化羊油中加入蒸馏水，蒸馏水的加
入量为酸化羊油质量的4％，调节酸化羊油的 ph至4.8、温度为45℃，并加入脂肪酶进行超声辅助酶解，脂肪酶的加入量为酸化羊油质量的0.002％，酶解反应时间为70min，超声强度为0.05w/cm3，得到改性羊油。
[0026]
上述高燃烧值生物质固态酒精燃料的制备方法，按照重量份数，取废弃餐厨油脂12份、改性羊油12份、质量分数35％的氢氧化钠溶液3份、无水乙醇 80份，在90℃下加热搅拌50min，注入模具成型，冷却后胶凝形成固体酒精。
[0027]
实施例3
[0028]
一种高燃烧值生物质固态酒精燃料，由如下重量份数的原料制成：废弃餐厨油脂20份、改性羊油20份、质量分数50％的氢氧化钠溶液5份、无水乙醇 100份。
[0029]
所述废弃餐厨油脂经过如下方法处理：首先将收集的废弃餐厨油脂过滤杂质，置于反应釜内，加入5％的凹凸棒土和3％磷酸混合加热搅拌均匀；自然冷却后至35℃，沉降分相后过滤，得到液态油脂，加入4％的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，1800rpm转速下搅拌50min，制成。
[0030]
所述改性羊油的制备方法为：向羊油中加入质量浓度为28％的柠檬酸溶液，加入量为羊油原料质量的0.3％，并在超声辅助下进行酸化处理，处理时控制温度为85℃，超声强度为1.8w/cm3，超声时间为20分钟，得到酸化羊油；向酸化羊油中加入蒸馏水，蒸馏水的加入量为酸化羊油质量的5％，调节酸化羊油的ph至5.0，温度为52℃，并加入脂肪酶进行超声辅助酶解，脂肪酶的加入量为酸化羊油质量的0.004％，酶解反应时间为60min，超声强度为0.06w/cm3，得到改性羊油。
[0031]
上述高燃烧值生物质固态酒精燃料的制备方法，按照重量份数，取废弃餐厨油脂20份、改性羊油20份、质量分数50％的氢氧化钠溶液5份、无水乙醇100份，在80-100℃下加热搅拌30-60min，注入模具成型，冷却后胶凝形成固体酒精。
[0032]
对比例1
[0033]
一种高燃烧值生物质固态酒精燃料，由如下重量份数的原料制成：废弃餐厨油脂30份、质量分数50％的氢氧化钠溶液4份、无水乙醇90份。
[0034]
所述废弃餐厨油脂经过如下方法处理：首先将收集的废弃餐厨油脂过滤杂质，置于反应釜内，加入3％的凹凸棒土和2％磷酸混合加热搅拌均匀；自然冷却后至32℃，沉降分相后过滤，得到液态油脂，加入3％的十二烷基苯磺酸钠， 1500rpm转速下搅拌40min，制成。
[0035]
上述高燃烧值生物质固态酒精燃料的制备方法，按照重量份数，取废弃餐厨油脂30份、质量分数50％的氢氧化钠溶液4份、无水乙醇90份，在90℃下加热搅拌40min，注入模具成型，冷却后胶凝形成固体酒精。
[0036]
对比例2
[0037]
一种高燃烧值生物质固态酒精燃料，由如下重量份数的原料制成：改性羊油30份、质量分数50％的氢氧化钠溶液4份、无水乙醇90份。
[0038]
所述改性羊油的制备方法为：向羊油中加入质量浓度为25％的柠檬酸溶液，加入量为羊油原料质量的0.3％，在超声辅助下进行酸化处理，处理时控制温度为80℃，超声强度为1.5w/cm3，超声时间为25分钟，得到酸化羊油；向酸化羊油中加入蒸馏水，蒸馏水的加入量为酸化羊油质量的5％，调节酸化羊油的 ph至4.9，温度为50℃，加入脂肪酶进行超声辅助酶解，脂肪酶的加入量为酸化羊油质量的0.003％，酶解反应时间为60min，超声强度为
0.06w/cm3，得到改性羊油。
[0039]
上述高燃烧值生物质固态酒精燃料的制备方法，按照重量份数，取改性羊油30份、质量分数50％的氢氧化钠溶液4份、无水乙醇90份，在90℃下加热搅拌40min，注入模具成型，冷却后胶凝形成固体酒精。
[0040]
对比例3
[0041]
一种高燃烧值生物质固态酒精燃料，由如下重量份数的原料制成：废弃餐厨油脂15份、羊油15份、质量分数50％的氢氧化钠溶液4份、无水乙醇90 份。
[0042]
所述废弃餐厨油脂经过如下方法处理：首先将收集的废弃餐厨油脂过滤杂质，置于反应釜内，加入3％的凹凸棒土和2％磷酸混合加热搅拌均匀；自然冷却后至32℃，沉降分相后过滤，得到液态油脂，加入3％的十二烷基苯磺酸钠， 1500rpm转速下搅拌40min，制成。
[0043]
上述高燃烧值生物质固态酒精燃料的制备方法，按照重量份数，取废弃餐厨油脂15份、羊油15份、质量分数50％的氢氧化钠溶液4份、无水乙醇90 份，在90℃下加热搅拌40min，注入模具成型，冷却后胶凝形成固体酒精。
[0044]
对比例4
[0045]
一种高燃烧值生物质固态酒精燃料，由如下重量份数的原料制成：废弃餐厨油脂15份、改性猪油15份、质量分数50％的氢氧化钠溶液4份、无水乙醇 90份。
[0046]
所述废弃餐厨油脂经过如下方法处理：首先将收集的废弃餐厨油脂过滤杂质，置于反应釜内，加入3％的凹凸棒土和2％磷酸混合加热搅拌均匀；自然冷却后至32℃，沉降分相后过滤，得到液态油脂，加入3％的十二烷基苯磺酸钠，1500rpm转速下搅拌40min，制成。
[0047]
所述改性猪油的制备方法为：向猪油中加入质量浓度为25％的柠檬酸溶液，加入量为猪油原料质量的0.3％，在超声辅助下进行酸化处理，处理时控制温度为80℃，超声强度为1.5w/cm3，超声时间为25分钟，得到酸化猪油；向酸化猪油中加入蒸馏水，蒸馏水的加入量为酸化猪油质量的5％，调节酸化猪油的 ph至4.9，温度为50℃，加入脂肪酶进行超声辅助酶解，脂肪酶的加入量为酸化猪油质量的0.003％，酶解反应时间为60min，超声强度为0.06w/cm3，得到改性猪油。
[0048]
上述高燃烧值生物质固态酒精燃料的制备方法，按照重量份数，取废弃餐厨油脂15份、改性猪油15份、质量分数50％的氢氧化钠溶液4份、无水乙醇 90份，在90℃下加热搅拌40min，注入模具成型，冷却后胶凝形成固体酒精。
[0049]
实验例：
[0050]
根据《gb/t 21923-2008固体生物质燃料检验通则》的方法，对实施例1-3 及对比例1-4的固态酒精燃料进行燃烧热值和燃烧后的残渣率检测，检测结果如下：
[0051]
表1
[0052]
[0053][0054]
注：*代表与实施例1组比较p<0.05。
[0055]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。