[发明专利]固体碱催化剂、其制备方法及应用其的生质柴油制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种固体碱催化剂，且特别是有关于一种用于制造生质柴油的固体碱催化剂。

背景技术

石化燃料是目前世界上所使用的能源大宗，然而石化燃料有着无法重复使用、造成空气污染、储存量少、开采不易、价格不稳等众多问题。相较之下，生质柴油具有生物可分解、无毒、燃烧后的气体污染性低、储存安全等特性，被视为是既经济又具潜力的能源替代方案之一。

生质柴油的制造方式主要分为化学催化和生物催化，其中化学碱催化因具有高转酯率、反应时间短等优点，是目前使用较广的技术。而用于化学碱催化的催化剂包括液体类及固体类，当中固体碱催化剂因具有易分离、可回收等特点，较受业界欢迎。

另一方面，随着全球的经济开发、都市化与公共建设的推动，各种事业发展所衍生出来的废弃物，除了可能占用大量的土地外，也须耗费巨额的清运或处理费用，不但造成了环境负荷也相对地影响环境质量。

有鉴于此，若能有效地利用各种事业废弃物制备生质柴油制造过程中所需的固体碱催化剂，不但能减轻废弃物处理的负担，又能降低购买固体碱催化剂的成本，同时又有助于提供能量来源，可谓一举数得。

发明内容

因此，本发明的一个方面的一实施方式是提供一种用于制造生质柴油的固体碱催化剂的制备方法。藉此可以废弃物制备固体碱催化剂供生质柴油制造所用，一方面为废弃物寻得再利用的出口并减轻废弃物处理的负担，一方面降低生质柴油的制造成本。

其次，本发明的一个方面的另一实施方式是提供一种生质柴油的制造方法，其使用了上述制备方法所制得的固体碱催化剂，由于固体碱催化剂是以废弃物制备而得，可节省生质柴油制造的成本。

再者，本发明的另一方面的一实施方式是提供一种用于制造生质柴油的固体碱催化剂，其是利用上述的固体碱催化剂的制备方法所制得。

依据本发明的一个方面的一实施方式，提出一种用于制造生质柴油的固体碱催化剂的制备方法，其包含：步骤（A）提供一固体废料做为硅源；步骤（B）将固体废料与一固体锂源混合研磨成一粉体；以及，步骤（C）热处理粉体以获得固体碱催化剂。

依据本发明一实施例，固体废料可以是垃圾焚化炉灰渣、火力发电厂飞灰、炼钢厂炉渣、废玻璃、建筑废弃混凝土块或前述废料任意混合的混合物。

依据本发明一实施例，固体废料可以是一植物燃烧后的灰份，且植物可以是稻壳、稻杆、花生壳、椰子壳或前述植物任意混合的混合物。

依据本发明一实施例，固体锂源可以是硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂、锂辉石、锂云母或透锂长石，且固体废料与固体锂源可以是以重量比为1：0.5至1：2.5进行混合研磨。热处理可以是在空气中进行锻烧，而锻烧温度可以是150℃至1100℃，锻烧时间可以是2小时至4小时。此外，固体碱催化剂的成份可以包括硅酸锂。

依据本发明的一个方面的另一实施方式，提出一种制造生质柴油的制备方法，其包含：步骤（I）将油脂与醇类混合并加热回流，且添加前述制备方法所制得的固体碱催化剂以进行一转酯化反应；步骤（II）使转酯化反应的生成物分离，并取出一酯液；以及，步骤（III）真空蒸馏酯液以去除酯液中的残留甲醇与残留水份，以获得生质柴油。

本发明的优点在于：本发明以废弃物制备的固体碱催化剂供生质柴油制造所用，能有效地利用各种事业废弃物来制备生质柴油制造过程中所需的固体碱催化剂，不但能减轻废弃物处理的负担，又能降低购买固体碱催化剂的成本，同时又有助于提供能量来源，可谓一举数得。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1为本发明实施例8的固体碱催化剂的扫描式电子显微镜照片；

图2为本发明实施例8的固体碱催化剂的XRD图谱；

图3为本发明实施例8的固体碱催化剂的FTIR图谱；

图4为本发明实施例8的固体碱催化剂应用在不同油醇摩尔比下的转酯率变化；

图5为本发明实施例8的固体碱催化剂应用在不同催化剂用量下的转酯率变化；

图6为本发明实施例8的固体碱催化剂应用在不同反应温度下的转酯率变化；

图7为本发明实施例8的固体碱催化剂应用在不同反应时间下的转酯率变化。

具体实施方式

本发明的目的在于以各种事业废弃物制备用于制造生质柴油的固体碱催化剂，以下将说明本发明制备固体碱催化剂的较佳实施例。

实施例1