本發(fā)明公開了一種生物柴油固體脫色劑及制備方法，屬于脫色劑領(lǐng)域，更具體的說屬于生物柴油脫色劑領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前用于生物柴油脫色的脫色劑有化學(xué)脫色劑和吸附脫色劑兩種。而化學(xué)脫色劑對色素具有一定的選擇性，并且反應(yīng)過程中對反應(yīng)條件要求較嚴(yán)格，而且有些化學(xué)脫色劑本身具有毒性，操作時需要特殊控制，增加了設(shè)備和操作成本?；钚园淄?、凹凸棒土等天然吸附劑是目前市場上較為普遍使用吸附脫色劑，但是，在使用這些粉末脫色劑對生物柴油進(jìn)行脫色時，會出現(xiàn)過濾困難，油脂夾帶率高等問題，從而增加了生物柴油脫色精煉的成本。

中國專利CN200910092293.X公開了一種生物柴油脫色方法，使用活性白土和膨潤土混合物吸附脫色，在進(jìn)行雙氧水氧化，最后通過脫酸脫水得到生物柴油。因?yàn)榛钚园淄辆褪桥驖櫷了嵝曰罨蟮玫降奈镔|(zhì)，使用活性白土和膨潤土吸附后，油脂會帶有一定的土腥味，對生物柴油的味道有影響。再次脫色時，使用雙氧水作為脫色劑，需要較高的反應(yīng)溫度，才能充分發(fā)揮其氧化作用，增加了能耗。

中國專利CN201210271002.5公開了一種利用地溝油制備生物柴油脫色方法，它是以地溝油為原料制備生物柴油，并且采用雙氧水氧化法對深色油脂脫色，得到的油脂脫色率為67.83%。然而雙氧水是一種化學(xué)氧化劑，它的成本較一般的吸附脫色劑較高，不適用于大規(guī)模的脫色實(shí)驗(yàn)，并且雙氧水脫色，只能除去易氧化的深色物質(zhì)，對反應(yīng)的溫度和生物柴油的pH要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種提高脫色劑的比表面積和孔徑大小、過濾更為容易、減少油脂夾帶率以及生物柴油脫色精煉的成本的生物柴油固體脫色劑及制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種生物柴油固體脫色劑，其特征在于，由酸化凹凸棒土、相對于酸化凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~2%的擴(kuò)孔劑和相對于酸化凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~8%的活性組分充分混合后加入粘結(jié)劑濕法造粒并烘干焙燒得到。所述的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是指擴(kuò)孔劑和活性組份的質(zhì)量分別相對于酸化凹凸棒土的質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。比如，酸化凹凸棒土的質(zhì)量為100g，擴(kuò)孔劑的質(zhì)量為1-2g，活性組分的質(zhì)量為3-8g。

所述的酸化凹凸棒土經(jīng)六偏磷酸鈉純化處理并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-20%的無機(jī)酸酸化得到。1%-20%是指無機(jī)酸溶質(zhì)的質(zhì)量占無機(jī)酸溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

所述的擴(kuò)孔劑為十二烷基苯磺酸鈉、淀粉、聚乙二醇的一種或幾種；所述的活性組分為硝酸鐵、氯化鋁或硝酸鎳的一種或幾種。

一種生物柴油固體脫色劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）取凹凸棒土，加入相對于凹凸棒土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%~5%的六偏磷酸鈉進(jìn)行純化處理，按照固液質(zhì)量體積比（g/ml）為1:5加入無機(jī)酸對純化處理后的凹凸棒土進(jìn)行酸化處理，使用去離子水洗滌，離心除去上清液，使固體沉淀物干燥完全；即凹凸棒土的質(zhì)量為100g時，六偏磷酸鈉為1-5g；所述的無機(jī)酸包括鹽酸、硫酸或磷酸等無機(jī)酸；

（2）取酸化凹凸棒土，加入相對于酸化凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~2%的擴(kuò)孔劑和相對于酸化凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~8%的活性組分，充分混合；

（3）加入占混合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%~5%的粘結(jié)劑，在濕法制粒機(jī)中混合造粒，得到固體顆粒； 所述的混合物由酸化凹凸棒土、活性組分和擴(kuò)孔劑組成；

（4）將上述固體顆粒烘干后在馬弗爐內(nèi)200~600℃焙燒2~5h，得到生物柴油固體脫色劑。

步驟（2）中所述的擴(kuò)孔劑為十二烷基苯磺酸鈉、淀粉、聚乙二醇的一種或幾種。步驟（2）中所述的活性組分為硝酸鐵、氯化鋁或硝酸鎳的一種或幾種。步驟（3）中所述的粘結(jié)劑為淀粉水溶液或水。所述固體顆粒的粒徑為2~5mm。步驟（2）中，凹凸棒土載體、擴(kuò)孔劑和活性組分需要充分混合攪拌5~15min。

一種生物柴油固體脫色劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）取600~1200g凹凸棒土，加入相對于凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%~5%的六偏磷酸鈉進(jìn)行純化處理，按照固液質(zhì)量體積比為1:5加入鹽酸對純化凹凸棒土進(jìn)行酸化處理，使用去離子水洗滌3~4次，直至無Cl^-，離心除去上清液，將固體沉淀物放入烘箱中干燥完全；

（2）取酸化處理得到的酸化凹凸棒土500~1000g，加入相對于酸化凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~2%的擴(kuò)孔劑和相對于酸化凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~8%的活性組分，使用攪拌棒將其充分混合5~15min備用；

（3）加入占混合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~5%的粘結(jié)劑，在濕法制粒機(jī)中混合造粒，得到粒徑為2~5mm的固體顆粒；所述的混合物由酸化凹凸棒土、活性組分和擴(kuò)孔劑組成；

（4）將上述固體顆粒放入干燥箱內(nèi)烘干12~24h后，送入馬弗爐內(nèi)200~600℃焙燒2~5h，得到生物柴油固體脫色劑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

以酸性凹凸棒土為載體，使用擴(kuò)孔劑和活性組分對其進(jìn)行改性處理，從而提高脫色劑的比表面積和孔徑大小；通過造粒、焙燒等方法得到大小均一的固體脫色劑，能夠省去過濾環(huán)節(jié)，有效的解決粉狀脫色劑過濾困難等問題，同時能夠有效減少脫色劑對油脂的夾帶率，減少脫色精煉的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。該發(fā)明制得的脫色劑對以深色油脂為原料制備得到的深色生物柴油有較好的脫色效果，而且工藝簡單，成本較低。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

一種生物柴油固體脫色劑的制備方法，它包括以下步驟：

（1）取600~1200g凹凸棒土，加入相對于凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~5%的六偏磷酸鈉進(jìn)行純化處理，按照固液質(zhì)量體積比為1:5加入占質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%-20%的無機(jī)酸對純化凹凸棒土進(jìn)行酸化處理（固體質(zhì)量指純化凹凸棒土的質(zhì)量，液體指無機(jī)酸溶液），使用去離子水洗滌3~4次，直至上清液為中性，離心除去上清液，將固體沉淀物放入105℃烘箱中干燥完全，得到酸化凹凸棒土；

（2）取預(yù)處理得到的酸化凹凸棒土500~1000g于1000ml燒杯中，加入占酸化凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~2%的擴(kuò)孔劑和占酸化凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~8% 的活性組分，使用攪拌棒將其充分混合5~15min備用；

（3）加入占混合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%~5%的粘結(jié)劑將其在濕法制粒機(jī)中混合造粒，得到粒徑為2~5mm的固體顆粒；

（4）將上述固體顆粒放入干燥箱內(nèi)烘干12~24h后，送入馬弗爐內(nèi)高溫焙燒2~5h，得到生物柴油固體脫色劑；

步驟（2）中所述的擴(kuò)孔劑為十二烷基苯磺酸鈉、淀粉、聚乙二醇等具有擴(kuò)孔功能的有機(jī)物的一種或幾種按比例配制而成。

步驟（2）中所述的活性組分為硝酸鐵或其他具有相似功能的試劑，如：氯化鋁、硝酸鎳等。

步驟（3）中所述的粘結(jié)劑為具有粘結(jié)功能的材料，如：淀粉水溶液、純水或符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的水。

實(shí)施例1

一種生物柴油固體脫色劑的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：取800g凹凸棒土，加入2%的六偏磷酸鈉進(jìn)行純化處理，按照固液比為1:5加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的鹽酸對純化凹凸進(jìn)行酸化處理，使用去離子水洗滌3~4次，直至上清液為中性，離心除去上清液，將固體沉淀物放入105℃烘箱中干燥完全；

步驟二：取預(yù)處理得到的酸化凹凸棒土500g于1000ml燒杯中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的十二烷基苯磺酸鈉和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硝酸鐵，使用攪拌棒將其充分混合10min備用；

步驟三：加入占混合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的純水將其在濕法制粒機(jī)中混合造粒，得到粒徑為2~5mm的固體顆粒；

步驟四：將上述固體顆粒放入干燥箱內(nèi)烘干14h后，送入馬弗爐內(nèi)500℃下焙燒2.5h，得到生物柴油固體脫色劑；

脫色效果檢驗(yàn)：取200g菜籽油生物柴油，使用蠕動泵將其泵入裝有固體脫色劑的層析柱內(nèi)，在60℃下吸附脫色60min，層析柱下層收集到顏色為淡黃色的油脂。使用紫外分光光度法測定菜籽油生物柴油脫色前后的吸光度，利用脫色率的計算公式，得到菜籽油生物柴油的脫色率為96.0%。

實(shí)施例2

采用實(shí)施例1同樣的方法進(jìn)行脫色劑制備和脫色效果檢驗(yàn)，所不同的是脫色劑制備過程中擴(kuò)孔劑十二烷基苯磺酸鈉的添加量為3%。菜籽油生物柴油經(jīng)過脫色劑脫色后，其脫色率達(dá)到了94.6%。

實(shí)施例3

采用實(shí)施例1同樣的方法進(jìn)行脫色劑制備和脫色效果檢驗(yàn)，所不同的是脫色劑制備過程中活性組分硝酸鐵的添加量為5%。菜籽油生物柴油經(jīng)過脫色劑吸附脫色后，其脫色率達(dá)到了93.5%。

實(shí)施例4

采用實(shí)施例1同樣的方法進(jìn)行脫色劑的制備，所不同的是用地溝油生物柴油代替菜籽油生物柴油對脫色劑的脫色效果進(jìn)行檢驗(yàn)，得到地溝油生物柴油的脫色率為86%。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征以及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落進(jìn)要求保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。