[發(fā)明專利]基于原位酯交換的城市污泥制取生物柴油的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410235722.5
• 申請(qǐng)日: 2014-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN104004552A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱芬芬;戚娟娟;趙路遙;熊軼群;魏翔;姜惠民;張兆龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民大學(xué)
• 主分類號(hào): C10L1/02
• 分類號(hào): C10L1/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

1.一種基于原位酯交換的由城市污水處理廠污泥制取生物柴油的方法，包括如下步驟:

(1)污泥預(yù)處理：以污水處理廠取得的污泥為原料，經(jīng)熱干化處理，得到干污泥；

(2)原位酯交換：以甲醇為酯交換劑和溶劑，在硫酸催化作用下使所述干污泥進(jìn)行原位酯交換反應(yīng)，得到原位酯交換后的混合液；

(3)萃?。阂哉和闉檩腿?duì)所述原位酯交換后的混合液進(jìn)行萃取，收集上清液，下層液廢棄；

(4)清洗：用清洗液對(duì)所述上清液進(jìn)行清洗，收集上層正己烷相；

(5)過濾、蒸發(fā)及產(chǎn)品收集：使所述正己烷相通過含除水劑的過濾裝置，收集濾液；對(duì)所述濾液蒸發(fā)處理，以除去殘存有機(jī)溶劑，收集蒸發(fā)后的殘余物，即得生物柴油制品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于原位酯交換的由城市污水處理廠污泥制取生物柴油的方法，其特征在于：步驟(1)中，所述污泥為污水處理廠任意處理步驟所獲得的污泥；

所述熱干化處理是在烘箱中進(jìn)行的，所述熱干化處理的條件為：在103-105℃下烘烤10-12h；所得干污泥的含水量小于1％；

所述污泥預(yù)處理步驟還包括將得到的干污泥在振動(dòng)磨上震動(dòng)處理的步驟，所述震動(dòng)處理的時(shí)間為2-3min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于原位酯交換的由城市污水處理廠污泥制取生物柴油的方法，其特征在于：步驟(2)中，所述硫酸以質(zhì)量濃度為98％的硫酸溶液的形式加入；所述原位酯交換反應(yīng)中，還加入正己烷；

所述干污泥與甲醇、質(zhì)量濃度為98％的硫酸溶液、正己烷的配比依次為10g：100-150mL：1.5-10mL：50-100mL。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的基于原位酯交換的由城市污水處理廠污泥制取生物柴油的方法，其特征在于：步驟(2)中，所述原位酯交換反應(yīng)的反應(yīng)溫度為45—75℃，反應(yīng)時(shí)間為4-8h；

所述原位酯交換反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，所述攪拌的攪拌速率為300-600rpm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的基于原位酯交換的由城市污水處理廠污泥制取生物柴油的方法，其特征在于：步驟(3)中，所述萃取步驟還包括在萃取前將得到的原位酯交換后的混合液冷卻至室溫的步驟；

萃取過程中，還向所述原位酯交換后的混合液中加入氯化鈉飽和溶液；

所述萃取結(jié)束后，還包括離心的步驟；所述離心的條件為3000-5000rpm，離心的時(shí)間為5-10min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的基于原位酯交換的由城市污水處理廠污泥制取生物柴油的方法，其特征在于：步驟(4)中，所述清洗液選自下述至少一種：碳酸氫鉀溶液、蒸餾水和碳酸氫鈉溶液；所述碳酸氫鉀溶液和碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量濃度均為2-4％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的基于原位酯交換的由城市污水處理廠污泥制取生物柴油的方法，其特征在于：步驟(4)中，所述清洗在分液漏斗中進(jìn)行；所述清洗進(jìn)行3-5次。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的基于原位酯交換的由城市污水處理廠污泥制取生物柴油的方法，其特征在于：步驟(5)中，所述除水劑選自下述至少一種：無水硫酸鈉、無水硫酸鎂和無水氯化鈣；所述蒸發(fā)處理在真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中進(jìn)行，所述蒸發(fā)處理的溫度為40-50℃，壓力為0.01-0.02Mpa，時(shí)間為20-25min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的基于原位酯交換的由城市污水處理廠污泥制取生物柴油的方法，其特征在于：步驟(5)中，所述蒸發(fā)處理在真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中進(jìn)行，所述蒸發(fā)處理的溫度為40-50℃，壓力為0.01-0.02Mpa，時(shí)間為20-25min。