一种制备煤泥浮选再生捕收剂的方法 |
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| 申请号 | CN202311651348.2 | 申请日 | 2023-12-05 | 公开(公告)号 | CN117583130A | 公开(公告)日 | 2024-02-23 |
| 申请人 | 山东科技大学; | 发明人 | 赵永强; 谭云亮; 王昆; 吴凡; 朱向楠; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于餐余废弃油再生利用技术领域，具体涉及一种制备 煤 泥浮选再生捕收剂的方法。所述方法以地沟油为原料，包括以下步骤：(1)梯度除杂；(2)梯度调整；(3)梯度乳化，在初步强剪切乳化提供强烈的 湍流 环境，可实现精制地沟油与乳化剂的初步混合，再进行超声深度乳化可制得 纳米级 的液滴，最终得地沟油基乳化的煤泥浮选再生捕收剂，所制备的捕收剂分散性更好， 稳定性 更强，浮煤精选效率更高，且超声乳化提供稳定乳液所需的乳化剂的用量低于传统技术，本发明的方法不但可以对地沟油进行无害环保利用，避免其进入餐桌或者直接倾倒造成环境污染，还可以显著降低对传统非再生捕收剂的依赖性，同时降低生产成本，有利于节约 能源 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种制备煤泥浮选再生捕收剂的方法，以地沟油为原料，其特征在于，所述方法包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种制备煤泥浮选再生捕收剂的方法技术领域[0001] 本发明属于餐余废弃油再生利用技术领域，具体涉及一种制备煤泥浮选再生捕收剂的方法。 背景技术[0002] 煤泥浮选捕收剂在煤泥加工浮选过程中具有重要用途,可以降低精煤灰分,提高煤炭发热值。目前，工业煤泥浮选捕收剂主要来源为柴油或煤油等,这些原料属于不可再生的化石资源，在使用的过程中还存在分选效果差等问题，受不可再生资源开采量增加的影响,生产原料价格持续上涨,致使捕收剂的生产成本提高，生产受限，不利于双碳政策和企业生产经营。 [0003] 随着社会经济的飞速发展，食堂、餐饮业造成大量的地沟油。若不经过有效的处理，将会带来很多影响。首先，如果不经任何处理直接排放，不仅浪费资源，还会对环境产生污染；其次，若是再次流向餐桌被人们食用，会增加引发癌症的几率，将会给人们的健康带来潜在的威胁，对人体的危害极大。因此，合理处理地沟油成为亟待解决的问题。 [0004] 地沟油主要应用于生产生物柴油、肥皂、化工原料等。矿物加工领域煤泥浮选工艺中使用的捕收剂和地沟油有相近之处，若能将二者联系在一起，则能在解决地沟油危害的同时，大大降低浮选成本。传统的烃类油捕收剂具有分散性差的特点，在浮选过程中一般需要以油滴的形式存在，很难达到充分分散，所以用量消耗非常大，基于此，利用地沟油乳化制备纳米级煤泥浮选再生捕收剂,提高分散性，强化分选效果，不但可以对地沟油进行无害环保利用，避免其进入餐桌危害人体健康和直接倾倒造成环境污染，还可以降低选煤厂对传统非再生捕收剂的依赖性和生产成本，是工业发展走好节能减排、绿色发展的必由之路。 发明内容[0005] 本发明所要解决的技术问题就是提供一种制备煤泥浮选再生捕收剂的方法，利用餐余的地沟油乳化制备煤泥浮选再生捕收剂，为细粒煤浮选提供了一种廉价的、分散性好的捕收剂。采用的技术方案为： [0006] 一种制备煤泥浮选再生捕收剂的方法，以地沟油为原料，所述方法包括以下步骤： [0007] (1)梯度除杂： [0010] (2)梯度调整： [0011] 将所得第一毛油和第二毛油一同放入油水分离器，分离得粗油和污水，所得污水进行无害化处理； [0012] 将所得粗油进行微波加热、脱臭处理，调整pH值，得精制地沟油； [0013] (3)梯度乳化： [0014] 加入乳化剂，将所得精制地沟油进行初步强剪切乳化，得初步煤泥浮选再生捕收剂； [0015] 再加入乳化剂，将初步煤泥浮选再生捕收剂进行超声深度乳化，得最终煤泥浮选再生捕收剂。 [0016] 优选的，所述自加热型滚筒振动细筛中心装有轴管，轴管安装在自加热型滚筒振动细筛中心的主轴内，主轴内有水，并且主轴上设置喷水孔，通过轴管加热以喷洒热水。 [0017] 优选的，所述滚筒型负压真空过滤机滤盘为圆筒型，滤盘表面涂覆疏油性涂层。 [0018] 优选的，所述脱臭处理为生物除臭、化学除臭和物理除臭的任一种处理方式或多种处理方式的相继处理。 [0020] 优选的，采用的乳化剂为合成表面活性剂、高聚物乳化剂、固体粉末中的任一种或其混合。 [0021] 优选的，初步强剪切乳化的方法为，采用三组强力剪切刀头，在主轴高速转动下带动刀头转动，在强烈剪切作用下进行药剂的混合，打破液体之间的屏障，实现充分的混合。 [0022] 作为进一步的优选方案，在初步强剪切乳化时，所述乳化剂与所述精制地沟油的比例为：3～6:1。 [0024] 作为进一步的优选方案，超声深度乳化时，乳化剂与初步煤泥浮选再生捕收剂的比例为：1:3～6。 [0025] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： [0026] 本发明为一种对地沟油进行乳化制备煤泥浮选再生捕收剂的方法，不但可以对地沟油进行无害环保利用，避免其进入餐桌危害人体健康，或者直接倾倒造成环境污染，还可以显著降低选煤厂对传统非再生捕收剂的依赖性，同时降低生产成本，有利于节约能源，降低碳排放量。 [0027] 本发明的初步强剪切乳化提供强烈的湍流环境，可实现精制地沟油与乳化剂的初步混合，再进行超声深度乳化可制得纳米级的液滴，稳定性更强，浮煤精选效率更高，且超声乳化提供稳定乳液所需的乳化剂的用量低于传统技术。经过梯度乳化制得的煤泥浮选再生捕收剂分散性更好，强化了精煤分选效果。附图说明 [0028] 图1为本发明方法的流程图。 [0029] 图2为本发明使用的自加热型滚筒振动细筛的切面图。 [0030] 图中，1‑壳体，2‑强力剪切刀头，3‑主轴，4‑滚筒，5‑出流口，6‑筛孔，7‑超声波发生器，8‑喷水孔。 具体实施方式[0031] 附图仅用于示例性说明；为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。 [0032] 实施例1 [0033] 如图1所示，一种制备煤泥浮选再生捕收剂的方法，以地沟油为原料，所述方法包括以下步骤： [0034] 首先，是梯度除杂步骤： [0035] 如图2所示，将地沟油放入自加热型滚筒振动细筛，在现有技术中改进的设备，自加热型滚筒振动细筛包括壳体1、滚筒4、安装在中心的主轴3，在壳体右侧的底端设置出流口5，相对的入料口在左侧主轴一侧设置(图中未出示)，滚筒上设置均匀的可变孔径的筛孔6。轴管安装在主轴3内，主轴内有水，并且主轴上间隔设置多个不同方向的喷水孔8，实现全方位360°加热，通过轴管加热以喷洒热水，可提供60℃的筛分环境，降低废弃油脂和废水的粘滞阻力，防止其凝固，以提高厨余废弃油的流动性，以便于更充分的筛分。通过筛分得第一残渣和第一毛油。 [0036] 将第一残渣放入滚筒型负压真空过滤机(采用现有技术中的设备)，滚筒表面和滤盘表面有疏油性的涂层，可降低油脂的黏附性，避免堵塞过滤孔，以提高废弃油脂的回收率和效果，且滤盘为圆筒型，可全方位对物料进行过滤，极大地提高了工作效率。通过过滤得第二残渣和第二毛油，第二残渣进行无害化处理。 [0037] 无害化处理均采用现有技术中的方法。 [0038] 其次，为梯度调整步骤： [0039] 将第一毛油和第二毛油一同放入油水分离器(现有技术中常规使用的设备)，分离得粗油和污水，将污水进行无害化处理；将所得粗油进行微波加热，然后进行智能脱臭处理，智能脱臭处理为生物脱臭处理，生物脱臭处理的方式为，采用天然植物提取液BIO生物脱臭液加入粗油，加入比例为万分之一至万分之二，混合一小时可有效吸收并除去恶臭离子，脱除率达到99％以上。通过脱臭处理可降低粗油的粘滞阻力，防止粗油凝固，调整pH值为6.5左右，得精制地沟油； [0040] 最后，为梯度乳化步骤： [0041] 将所得精制地沟油进行初步强剪切乳化，乳化剂与所述精制地沟油的比例为3:1。自加热型滚筒振动细筛，在主轴3上安装三组强力剪切刀头2，得到强剪切乳化设备，可提供强烈的湍流环境，实现精制地沟油与乳化药剂的初步混合。由自动给药装置(采用现有技术的装置)将不同种类的乳化剂进行配比混合搅拌后，一同放入强剪切乳化设备(采用的乳化剂为混合乳化剂，乳化剂A为合成表面活性剂、乳化剂B为高聚物乳化剂、乳化剂C为固体粉末，现有技术常规可以买到的，按照1:1:1混合)。强剪切乳化设备采用三组强力剪切刀头，在主轴高速转动下带动刀头转动，在强烈剪切作用下进行药剂的混合，打破液体之间的屏障，实现充分的混合。得初步煤泥浮选再生捕收剂。 [0042] 将所得初步煤泥浮选再生捕收剂进行超声深度乳化，自加热型滚筒振动细筛在三组强力剪切刀头2之间的主轴3上安装多个超声波发生器7，可提供超声乳化的条件，乳化剂与初步煤泥浮选再生捕收剂的比例为：1:6。在乳化过程中开始，在强力剪切刀头、超声波作用下油滴与其它液滴被分散成纳米级液滴。 [0043] 同样由自动给药装置将三种乳化剂进行按照1:1:1混合搅拌后，一同放入超声乳化设备，可制得纳米级的液滴，稳定性更强，效率更高，且超声乳化提供稳定乳液所需的乳化剂的用量低于传统技术，得最终地沟油基乳化的煤泥浮选再生捕收剂，分散性更好，强化了分选效果，降低了选煤厂对传统非再生捕收剂的依赖性和生产成本。 [0044] 传统煤油捕收剂达到3kg/t的用量时获得的精煤产率为36.82％，灰分为15.26％，降灰效果差且捕收剂用量偏高。本实施例制备的地沟油基乳化的煤泥浮选再生捕收剂由于油滴仅为纳米级，分散性好，在其用量为1.0kg/t时产率达到43.36％，灰分为13.59％，不仅具有高的精煤产率且精煤灰分更低，再生捕收剂对细粒煤浮选的选择性更好。从浮选成本方面，煤油捕收剂成本为6000～7000元每吨，再生捕收剂成本仅为2500～3000元每吨，在达到相似的浮选效果时，本发明使用的地沟油基捕收剂仅为煤油捕收剂的1/3。因此，浮选药剂成本仅为传统浮选过程的1/6，且储存过程更加安全。 [0045] 实施例2 [0046] 一种制备煤泥浮选再生捕收剂的方法，以地沟油为原料，所述方法包括以下步骤： [0047] 首先，是梯度除杂步骤： [0048] 将地沟油放入自加热型滚筒振动细筛，通过轴管加热以喷洒热水，提供50℃的筛分环境，降低废弃油脂和废水的粘滞阻力，防止其凝固，以提高厨余废弃油的流动性，以便于更充分的进行筛分。通过筛分得第一残渣和第一毛油。 [0049] 将第一残渣放入滚筒型负压真空过滤机，滚筒表面和滤盘表面有疏油性介质，降低黏附性，避免堵塞过滤孔，且滤盘为圆筒型，可全方位对物料进行过滤，极大地提高了工作效率。通过过滤得第二残渣和第二毛油，第二残渣进行无害化处理。 [0050] 其次，为梯度调整步骤： [0051] 将第一毛油和第二毛油一同放入油水分离器(现有技术中常规使用的设备)，分离得粗油和污水，将污水进行无害化处理；将所得粗油进行微波加热，然后进行只能脱臭处理，智能脱臭处理为现有技术中的化学除臭。通过脱臭处理降低粗油的粘滞阻力，防止粗油凝固，调整pH值为7左右，得精制地沟油； [0052] 最后，为梯度乳化步骤： [0053] 将所得精制地沟油进行初步强剪切乳化，乳化剂与所述精制地沟油的比例为6:1。强剪切乳化设备提供强烈的湍流环境，可实现精制地沟油与乳化药剂的初步混合，由自动给药装置将乳化剂搅拌均匀后，放入强剪切乳化设备(采用的乳化剂为合成表面活性剂)。 强剪切乳化设备采用四组强力剪切刀头，在主轴高速转动下带动刀头转动，在强烈剪切作用下进行药剂的混合，打破液体之间的屏障，实现充分的混合。得初步煤泥浮选再生捕收剂。 [0054] 将所得初步煤泥浮选再生捕收剂进行超声深度乳化，乳化剂与初步煤泥浮选再生捕收剂的比例为：1:3。在自加热型滚筒振动细筛的主轴上设置9个超声波发生器，在乳化过程中开始，在强力剪切刀头、超声波作用下油滴与其它液滴被分散成纳米级液滴。 [0055] 由自动给药装置将不同种类的乳化剂进行配比混合搅拌后，一同放入超声乳化设备，(采用的乳化剂为混合乳化剂，乳化剂A为合成表面活性剂、乳化剂B为高聚物乳化剂、乳化剂C为固体粉末，现有技术常规可以买到的，按照2:2:1混合)，可制得纳米级的液滴，即地沟油基乳化的煤泥浮选再生捕收剂，稳定性更强，且超声乳化提供稳定乳液所需的乳化剂的用量低于传统技术，得最终煤泥浮选再生捕收剂，分散性更好，强化了分选效果，降低了选煤厂对传统非再生捕收剂的依赖性和生产成本。 [0056] 针对鲁北的一种高灰高硫细粒煤，选煤厂一直以柴油为捕收剂，药剂消耗量为2.4‑2.8kg/t，所获得的精煤产率仅为35.22％，灰分为17.68％，硫分为0.58％。采用本实施例制备的煤泥浮选再生捕收剂后，捕收剂消耗量降低至1.2～1.3kg/t，精煤产率达到 39.56％，灰分为14.29％，硫分为0.12％，精煤每吨销售价格提高300元每吨。本实施例的地沟油基乳化捕收剂对细粒煤的捕收效果更好，且对含硫矿物的捕收效果差，从而达到极好的脱硫降灰效果。现场统计，采用地沟油基乳化捕收剂以后，浮选药剂成本降低了1/3，每年为选煤厂新增经济效益1210万。 |
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