餐厨废油环氧化的初步研究

中 图分 类号 ：ＴＳ２０９
文献 标识 码 ：Ａ
文章 编号 ：１００８— ９５７８（２０１６）０４— ００８１一 Ｏ４
餐厨废 油是指餐饮业在 生产 经营过程 中产生 的不 能再次使 用的油脂 ，主要是指 煎炸 老油和潲水油 （俗称 地 沟油 ）…。随着经济 、社会和 人 口的发 展，我 国每年 产生 的餐 厨废油 正在逐 步增加 眩 ，其 占餐厨 垃圾总量 的 １０％￣２０％，具有 废 物 和 资源 的 两 重性 ，如 果 不 进 一 步开发再 利用 ，很 可能会 对环境和 人类健 康造成 威 胁 。 由于 其含 有 一些致 癌 的脂 肪酸类 聚合 物 ， 需要 进 行无 害化 处 理后 才能 再次 资 源利 用 。虽然 目 前 国内外对餐 厨废 油的 资源化进行 了大量 的研 究，但 大 多集 中在 生物 柴油 、肥 皂和润 滑油 等方 面 ，对 于 环氧 化方 面研究较 少 。而 且近年来 ，伴 随着 食 品工业 的快 速发 展 ，对 于无毒 塑料包 装薄 膜 的需求 量越 来 越 多 ，而在 进 口塑料 、皮 革等产 品酯类增 塑 剂 的 含量 指标被欧盟 限定 到 ０．１％，更是提 高了无毒增塑剂 的市场 要求 ，尽 管如此在 发达 国家 中人 均消费 聚氯 乙 烯 （ＰＶＣ）的量 为 １７～１８ ，而 我 国只 有 １．６ ｋｇ¨ 。 ＰＶＣ的消 费增 长往往会 促使稳定剂 的增加 ，其中北美
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０２２５，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗ ｉｔｈ ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ ａｓ ｒｅａｃｔａｎｔｓ，ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｒａｗ ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍ ｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，
ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ ｏｎ ｔｈｅ ｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｏｉｌ ｖａｌｕｅ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍ ａｓｓ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｏｉｌ，ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ，ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ ａｎｄ ｃａｔａｌｙｓｔ ｗａｓ １ ：０．２ ：１．１３ ：０．００２ ７，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ８０ ｏＣ ，ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ ５ ｈ．ＦＴＩＲ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ａ ｓｔｒｏｎｇ Ｃ—Ｏ—Ｃ ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｇｒｏｕｐｓ ａｔ １ ００５ ｃｍ～ ．ａｎｄ Ｃ＝Ｃ ｄｏｕｂｌｅ ｂｏｎｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｅａｋ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｗｅａｋｅｎｅｄ ａｔ １ ６００～ ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ ｏｃｃｕ￣ｅｄ ｗｅｌｌ
等发达 国家在塑料 的消 耗量 上 已经达 到人均 ９９ 以 上 “”，环氧化油 脂 的消 耗量也达 到 １７ 以上 ；相对 而言，我 国塑料 的人均消 耗量仅 ２５ ，环 氧化油脂 的 人均消 耗量为 １．６ｋｇ左右 。环氧化油脂 不但可 以直接 作为增塑剂 ¨ ，还可 以用作 中间体或化工原料 “剞， 这是 因为 环氧化油 脂 自身结构 中拥有许 多环氧基 团， 它可 以和异氰酸酯或胺基反应 ¨ ，用来制造油 墨用树 脂、粘合剂 和涂料 等 ｎ ，环氧 化油脂还可 以制成 多 羟 基化 合物 ，用来 合 成水 性聚 合物 、弹性 体 等 ｕ引，有 利 于减少 对石 油 化工 产 品的依赖 。本 文预通 过从 废 弃物餐厨 中收集废油 “９－ 们，然后进行初步环氧化的探 索 ，以期 为餐厨废 弃物 的综合利用提供 一定 的理 论依 据和技术支持 。 １ 材 料 与 方 法 １．１ 试 剂 与 主要 仪 器设 备
２０１６年第 ２９卷第 ４期
粮食 与 油脂
８１
餐 厨 废 油 环 ，黄少 武 （仲 恺农 业 工程 学院化 学化 工 学 院 ， 广 东广 州 ５１０２２５） 摘 要 ：以餐 厨 废 油 为 反 应 物 ，研 究 了原 料 配 比 、反 应 温 度 、时 间、催 化 剂 用 量 等 因 素 对 餐 厨 废 油 环 氧 化 效 果 的 影 响 ，结 果 表 明 ：当 原 料 配 比 为 餐 厨 废 油 ：乙 酸 ：双 氧 水 ：催 化 剂 ＝ １：０．２：１．１３：０．００２ ７（质 量 百分 比 ）、反 应 温度 ８０℃ 、反 应 时 间 ５ ｈ时 ，餐 厨废 油的环 氧化 值 达 到 最 大 ；通 过 红 外光 谱 （ＦＴＩＲ）和 热重 （ＴＧ）分析 表 明 ：在 １ ００５ ｃｍ１左 右 出现 了较 强 的 Ｃ—Ｏ—Ｃ环 氧 化 基 团，１ ６００ ｃｍ 左 右 的 Ｃ＝Ｃ双键 吸收 峰 明显减 弱 ，说 明餐 厨 废 油发 生 了很 好 的环 氧 化作 用 ； 且 环 氧 化后 的 热解 温 度 与餐 厨 废 油相 比提 早 了 ２００℃ ，热解 时 间和速 率 也 有相 应 的 降低 ，说 明餐 厨废 油 中氧含 量 的 比例有 一 定 的提 高 。 关键 词 ：餐 厨废 油 ；环氧 化 ；影响 ；环氧 化值
ｒｌＩ１ ■ｎ ｅ ｐｒｅ● ｉｌ● ｍ ｌ● ｎａｒｙ ＳｔＪ Ｕｃ１Ｉ Ｖ ０Ｉｎ ｅＤＯＸｌ●ｄ１■ ｉ ｚｅｄ１ ｌ ｋ ｌ●ｔ－ ｃｌ ｈ ｅｎｗ ａｒｅ Ｏｉ●’ ｌ
ＪＩＮＧ Ｘｕ—ｄｏｎｇ，ＹＡＮ Ｊｉｅ。ＬＩＮ Ｈ ａｉ－ｌｉｎ，ＨＵＡＮＧ Ｓｈａｏ—ＷＵ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｏｎｇｋａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ
ｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎ．ＴＧＡ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｔｅｍｐｅｒａｔ ｕｒｅ ｏｆ ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｏｉｌ ｗａｓ ａｈｅａｄ ｏｆ ２００ ｏＣ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ，ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｔｉｍ ｅ ａｎｄ ｒａｔｅ ｈａｄ ａ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｄｅｃｒｅａｓｅ，ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｃｈｉｅｖｅｄ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ：ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ；ｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ；ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｖａｌｕｅ