利用地沟油开发生物柴油——固酸、固碱两步非均相催化
目前利用油脂制备生物柴油的主要工艺有化学催化法和酶催化法。酶法催化剂成本高,反应时间长,且处于试验阶段;化学催化法主要是碱催化和酸催化。碱催化工艺是用碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)催化甘油三酯与短碳链醇(主要甲醇和乙醇)进行酯交换,得到脂肪酸酯(生物柴油)。这种工艺催化速度快,转化率高,但要求油脂中游离脂肪酸含量较低,否则碱催化剂会和游离脂肪酸发生皂化反应而失活。对于高酸值的废油脂,可以采用一步酸催化法,也可以采用两步法,即先用酸催化酯化再碱催化酯交换来制备生物柴油。一步酸催化法对设备要求高,催化剂用量大,转化率不高。两步法适于废油的酸值范围在10~120mgKOH/g。第一步是酯化反应,大多利用酸性催化剂催化游离脂肪酸和甲醇反应;第二步一般使用碱性催化剂催化醇解将甘油酯转化为甲酯。目前先酸均相催化后碱均相催化工艺存在以下缺点:①设备要求耐酸,投资较大;②反应后的产物与催化剂分离困难,催化剂不能回收利用且产生大量酸水;③浓硫酸引起油脂氧化脱水、缩合等副反应,导致产品色泽较深;④均相碱催化会产
http://localhost/739/fc52fb9e712378bcdfacf87a3057bac0.html 2018-09-07
利用地沟油开发生物柴油——固酸、固碱两步非均相催化
目前利用油脂制备生物柴油的主要工艺有化学催化法和酶催化法。酶法催化剂成本高,反应时间长,且处于试验阶段;化学催化法主要是碱催化和酸催化。碱催化工艺是用碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)催化甘油三酯与短碳链醇(主要甲醇和乙醇)进行酯交换,得到脂肪酸酯(生物柴油)。这种工艺催化速度快,转化率高,但要求油脂中游离脂肪酸含量较低,否则碱催化剂会和游离脂肪酸发生皂化反应而失活。对于高酸值的废油脂,可以采用一步酸催化法,也可以采用两步法,即先用酸催化酯化再碱催化酯交换来制备生物柴油。一步酸催化法对设备要求高,催化剂用量大,转化率不高。两步法适于废油的酸值范围在10~120mgKOH/g。第一步是酯化反应,大多利用酸性催化剂催化游离脂肪酸和甲醇反应;第二步一般使用碱性催化剂催化醇解将甘油酯转化为甲酯。目前先酸均相催化后碱均相催化工艺存在以下缺点:①设备要求耐酸,投资较大;②反应后的产物与催化剂分离困难,催化剂不能回收利用且产生大量酸水;③浓硫酸引起油脂氧化脱水、缩合等副反应,导致产品色泽较深;④均相碱催化会产
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餐厨垃圾的微生物处理技术研究进展
1.餐厨垃圾的主要处理方法在我国城市生活垃圾结构中,餐厨垃圾所占的比例为30%-50%,其所占比例较大,适宜专门收集和集中处理。目前,餐厨垃圾的主要处置方式有焚烧、填埋、饲料化和生物处理技术。其中,焚烧和填埋是餐厨垃圾混入生活垃圾中的一种辅助处理方式,饲料化和生物处理技术是现阶段规范化处理餐厨垃圾的主流工艺。我国餐厨垃圾规范化管理和处理尚处于起步阶段,多数城市尚未建立餐厨垃圾收运监管体系和集中处置设施,部分餐厨垃圾被非法收运进入地下作坊,提炼地沟油的现象仍然存在。餐厨垃圾混入生活垃圾中进入填埋场不仅占用大量的库容,而且渗沥液中产生的大量高浓度有机污染物,大大增加了填埋场渗沥液处理的负荷和难度;餐厨垃圾的含水率高,与生活垃圾一并焚烧处理,在降低垃圾热值的同时还会因燃烧不充分而产生二恶英等,造成环境的二次污染。另外,餐厨垃圾焚烧、填埋处理还会导致大量有机物的浪费,因此许多国家和地区(如美国、欧盟、韩国和日本等)已经出台多项法律法规,严禁将餐厨垃圾作为普通生活垃圾进行填埋和焚烧处置。餐厨垃圾中
http://localhost/739/50bea2574aad78de6045e5f14e7230e1.html 2018-09-07
食物垃圾和废纸联合厌氧消化产甲烷
随着我国生活水平的提高,城市生活垃圾(MSW)的结构发生了变化,有机垃圾含量显著增加。有机垃圾主要为食物垃圾和废纸(包括纸板),这类垃圾具有较高的生物可降解性,蕴藏着巨大的生物质能,采用厌氧发酵产甲烷技术处理可能提高这类垃圾处理的经济可行性。王星等(2006)研究了矿物材料对餐厨垃圾厌氧消化的影响,结果显示膨润土对垃圾厌氧消化液中的钠离子具有吸附作用,能够降低钠离子的抑制作用,但其实验原料为人工模拟配制的餐厨垃圾;付胜涛等(2006)研究了厨余垃圾和剩余活性污泥的联合中温厌氧消化,认为两者混合厌氧消化是可行的,当两者的进料TS比为1:1时,系统具有最大的缓冲能力,剩余活性污泥的VS去除率也有所提高;马磊等(2007)对餐厨垃圾高温厌氧消化的接种物进行了驯化研究,结果表明以污泥质量0.5%的量每天添加餐厨垃圾,驯化20d后的接种物产气活性最强;Ghanem等(2001)利用食物垃圾进行了干发酵研究,认为干发酵适合采取两相厌氧消化,渗滤床固体垃圾反应器与UBF厌氧反应器分别为水解酸化和产甲烷
http://localhost/739/b44fc2475fd14cf818558b41b88e36f6.html 2018-09-07
利用地沟油开发生物柴油——固酸、固碱两步非均相催化
目前利用油脂制备生物柴油的主要工艺有化学催化法和酶催化法。酶法催化剂成本高,反应时间长,且处于试验阶段;化学催化法主要是碱催化和酸催化。碱催化工艺是用碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)催化甘油三酯与短碳链醇(主要甲醇和乙醇)进行酯交换,得到脂肪酸酯(生物柴油)。这种工艺催化速度快,转化率高,但要求油脂中游离脂肪酸含量较低,否则碱催化剂会和游离脂肪酸发生皂化反应而失活。对于高酸值的废油脂,可以采用一步酸催化法,也可以采用两步法,即先用酸催化酯化再碱催化酯交换来制备生物柴油。一步酸催化法对设备要求高,催化剂用量大,转化率不高。两步法适于废油的酸值范围在10~120mgKOH/g。第一步是酯化反应,大多利用酸性催化剂催化游离脂肪酸和甲醇反应;第二步一般使用碱性催化剂催化醇解将甘油酯转化为甲酯。目前先酸均相催化后碱均相催化工艺存在以下缺点:①设备要求耐酸,投资较大;②反应后的产物与催化剂分离困难,催化剂不能回收利用且产生大量酸水;③浓硫酸引起油脂氧化脱水、缩合等副反应,导致产品色泽较深;④均相碱催化会产
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pH对厨余垃圾发酵产酸特性影响的研究
酸化过程是厨余垃圾厌氧发酵产生甲烷与二氧化碳的首要步骤。在实际垃圾的厌氧处理过程中,常规的产酸相反应器中的微生物均为混合菌种,这些种群间存在生态位的相互补充和重叠,导致它们之间存在种群间的协作和竞争,不同的酸化产物和乙醇在酸化反应器中生成[1]。由于酸化产物的组成影响后续甲烷相的处理效果,选择合适的操作参数,控制酸化相的产物组成对厨余垃圾的厌氧消化尤为重要。何种发酵产物可以避免甲烷细菌被抑制及工艺的失败,不同的研究者有不同的看法。大多数研究者认为丙酸对于产甲烷不利,乙酸、甲酸和氢可以被甲烷菌直接利用,丁酸首先被变成乙酸再生成甲烷,而厌氧消化中丁酸的降解限速步骤是乙酸降解为甲烷。有报道认为在酸化过程中有机酸的组成主要受pH的影响,但所采用的底物均非厨余垃圾。我们在用两段法处理厨余垃圾时也曾发现pH对水解酸化过程的影响较大,为此,我们对酸化相的pH进行调控,结合以往的研究成果,分析不同pH条件下厨余垃圾酸化产物的组成及酸化的总体效果,从而找出最佳的酸化条件。1实验装置与方法1.1反应器实验所
http://localhost/739/61e1a65e6dc7ebd8d7e398255be318fb.html 2018-09-07
pH对厨余垃圾发酵产酸特性影响的研究
酸化过程是厨余垃圾厌氧发酵产生甲烷与二氧化碳的首要步骤。在实际垃圾的厌氧处理过程中,常规的产酸相反应器中的微生物均为混合菌种,这些种群间存在生态位的相互补充和重叠,导致它们之间存在种群间的协作和竞争,不同的酸化产物和乙醇在酸化反应器中生成[1]。由于酸化产物的组成影响后续甲烷相的处理效果,选择合适的操作参数,控制酸化相的产物组成对厨余垃圾的厌氧消化尤为重要。何种发酵产物可以避免甲烷细菌被抑制及工艺的失败,不同的研究者有不同的看法。大多数研究者认为丙酸对于产甲烷不利,乙酸、甲酸和氢可以被甲烷菌直接利用,丁酸首先被变成乙酸再生成甲烷,而厌氧消化中丁酸的降解限速步骤是乙酸降解为甲烷。有报道认为在酸化过程中有机酸的组成主要受pH的影响,但所采用的底物均非厨余垃圾。我们在用两段法处理厨余垃圾时也曾发现pH对水解酸化过程的影响较大,为此,我们对酸化相的pH进行调控,结合以往的研究成果,分析不同pH条件下厨余垃圾酸化产物的组成及酸化的总体效果,从而找出最佳的酸化条件。1实验装置与方法1.1反应器实验所
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pH对厨余垃圾发酵产酸特性影响的研究
酸化过程是厨余垃圾厌氧发酵产生甲烷与二氧化碳的首要步骤。在实际垃圾的厌氧处理过程中,常规的产酸相反应器中的微生物均为混合菌种,这些种群间存在生态位的相互补充和重叠,导致它们之间存在种群间的协作和竞争,不同的酸化产物和乙醇在酸化反应器中生成[1]。由于酸化产物的组成影响后续甲烷相的处理效果,选择合适的操作参数,控制酸化相的产物组成对厨余垃圾的厌氧消化尤为重要。何种发酵产物可以避免甲烷细菌被抑制及工艺的失败,不同的研究者有不同的看法。大多数研究者认为丙酸对于产甲烷不利,乙酸、甲酸和氢可以被甲烷菌直接利用,丁酸首先被变成乙酸再生成甲烷,而厌氧消化中丁酸的降解限速步骤是乙酸降解为甲烷。有报道认为在酸化过程中有机酸的组成主要受pH的影响,但所采用的底物均非厨余垃圾。我们在用两段法处理厨余垃圾时也曾发现pH对水解酸化过程的影响较大,为此,我们对酸化相的pH进行调控,结合以往的研究成果,分析不同pH条件下厨余垃圾酸化产物的组成及酸化的总体效果,从而找出最佳的酸化条件。1实验装置与方法1.1反应器实验所
http://localhost/739/ba15fccf8f04c3d0d6afb2afb4bbc904.html 2018-09-07
餐厨垃圾粘度测定及影响因素分析
餐厨垃圾的处理处置和运输转移过程中,粘度的大小可直接影响关键设备的选型和工艺参数的确定,因此是工程设计中必须考虑的一个重要因素。尤其在餐厨垃圾厌氧消化工程中,管道输送、除砂、粉碎、分离等关键设备的选型都离不开粘度参数。但国内目前还未见到针对餐厨垃圾粘度的研究,关于餐厨垃圾特性的研究中也较少涉及粘度指标,更无相关的专题报道。本文选取北京海淀区4个大型餐厅的餐厨垃圾为研究对象,对餐厨垃圾的粘度进行了测定,并对测定结果及影响因素进行了分析,旨在为餐厨垃圾的粘度测定、餐厨垃圾的特性研究提供一些启示和参考,并为餐厨垃圾厌氧工程设备选型及工艺参数确定提供一些理论依据和建议。关键词:餐厨垃圾 粘度 温度 含固率Determination of Viscosity of Kitchen Garbage and Analysis on the Influence Factors Jin Hongyan( Beijing Fairyland Environmental Technology CO., Ltd
http://localhost/739/31311082c93bc54e08e86b2ecf9bfcdc.html 2018-09-06
废弃油脂制备生物柴油的工艺研究
生物柴油是以各种动植物油脂为原料制成的液体燃料,主要成分为脂肪酸甲酯,具有安全、环保、清洁等优点,是优质的矿物柴油代用品。根据目前我国生物柴油的发展情况,原料成本太高已成为阻碍生物柴油推广使用的重要问题。要从总体上降低生产成本,使生物柴油在我国能源转变中发挥更大的作用,只有实现资源综合利用,寻找适合我国的原料。我国现有油料作物年产油脂在1000万t左右,尚不足以满足国内食用油消费市场需求[1]。因此,以食用油脂为原料制取生物柴油是不现实的,不符合我国的实际情况。我国每年产生的大量的餐饮废油及植物油厂的精炼副产物,如脱臭馏出物、皂脚等。美国Idaho National E&E laboratory进行过煎炸油生产生物柴油的试验[2],香港巴士燃用利用回收餐饮废油生产的生物柴油,国内也有很多企业利用回收废油生产生物柴油[3],通过用这些作原料生产生物柴油,能够创造巨大的经济效益,而且还具有深远的环保和国防意义[4]。1小试研究1.1反应原理废弃油脂含有大量杂质和水分,其主要成分为甘油三酯和游
http://localhost/739/fb393fdbdab8c9f4981b233685a97618.html 2018-09-07