廢白土中油脂的回收方法研究進展

劉煥榮，石會龍，劉清源，代曉東

(1.中國石油大學(xué)勝利學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，山東 東營 257061；2.廣饒信合化工有限公司，山東 東營 257300；3. 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院 油氣工程學(xué)院，山東 東營 257061)

在潤滑油、油脂、石蠟等產(chǎn)品的精煉過程中，常采用活性白土進行吸附脫色?；钚园淄猎谖揭欢ǖ碾s質(zhì)達到精制效果的同時，還會吸附大量的油脂。但是許多油廠卻將脫色后含有大量油脂的廢白土直接與煤混合用做燃料焚燒，或直接當作垃圾處理，沒有對廢白土中的油脂進行充分的回收利用，這樣不僅浪費了資源，而且還污染環(huán)境。因此，廢白土中油脂的回收再利用意義重大。

廢白土的主要成分是中性油脂、非水化磷脂、天然色素、SiO2、Al2O3[1]，其中油脂含量為20%～30%。假設(shè)在食用油脫色精煉過程中，油脂的吸附量最少為0.2%，我國每年消耗2000萬噸食用油，如果有80%的油脂需要脫色，則廢白土帶走油脂量最少為3.2萬t。而這些廢白土如果不能得到及時處理，不僅會對環(huán)境造成污染，而且吸附大量油脂的廢白土還可能在空氣中發(fā)生自燃，引起火災(zāi)，危及生命。因此，如何回收廢白土中的油脂，恢復(fù)廢白土的吸附性能得以是研究廢白土回收再利用的關(guān)鍵。

廢白土的回收原理很簡單，即通過一定的化學(xué)、物理方法將吸附于廢白土上的油脂脫附，疏通孔道，使廢白土的活性中心得以“自由”，從而恢復(fù)白土的吸附性能[2]。

1 國內(nèi)外廢白土中油脂回收研究現(xiàn)狀

1.1 壓榨法

壓榨法的原理是通過對廢白土施加一定的擠壓，破壞其對油脂的吸附力，使油脂從廢白土中解吸出來，達到回收效果。任佩峰，何平等[3]人利用自制的壓榨試驗裝置對脫色廢白土進行壓榨試驗，研究了壓力與廢白土的出油效率之間的關(guān)系。結(jié)果表明：廢白土的出油效率與壓力成正比，但是當壓力超過40MPa時，白土的出油率提高很小，如果繼續(xù)增大壓力，可能得不償失。

壓榨法處理廢白土雖然操作簡單，能夠壓榨出部分油脂，但是處理后的廢白土中仍含有大量殘存油脂，恢復(fù)效果有限，而且所用設(shè)備價格昂貴，易損壞。而且，回收的油脂質(zhì)量比較差，限制了油脂的利用。

1.2 水煮法

水煮法是指通過加熱含有堿性物質(zhì)(如碳酸鈉、氫氧化鈉)和廢白土的混合物將吸附的油脂“逼”出來。趙芝貴等[4]人對不同煉油廠的廢白土采用加水加熱或加少量堿的方法進行研究，油脂的回收率均在95%以上。王萬森等[5]人對傳統(tǒng)的水煮法進行了改進，先將廢白土與一定量的水混合，加熱攪拌，然后加入的一定量的表面活性劑，繼續(xù)加熱，最后用熱水洗滌下層廢白土，將所有液體混合，回收所含油脂，該工藝條件下，油脂的回收率非常高，可達96%。

水煮法簡便易行，成本較低，可以較高程度地回收油脂，但是回收的油脂質(zhì)量較差，只能用作工業(yè)用油；回收后的白土結(jié)構(gòu)遭到破壞，不能二次利用，另外，回收過程中需要消耗大量能量，且產(chǎn)生大量廢水，造成二次污染。

1.3 表面活性劑法

表面活性劑法是利用表面活性劑即可親水又可親油的特性，選擇合適的親水、親油平衡值，使表面活性劑的親油基能很好的溶入油脂中，親水基又能很好的溶于水中，同時使油脂界面張力降低，產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。然后在加熱和攪拌作用下，使油脂從廢白土表面及小孔中脫附出來進入水相，生成不穩(wěn)定的油/水乳狀液，然后用熱水洗滌廢白土，將乳狀液和洗滌液邊攪拌邊混合，使其自然破乳化，釋放油脂，將洗滌后的廢白土二次利用[6]。

劉伯約等[6]人用陰離子、非離子表面活性劑和無機助劑的混合物處理廢白土，并對廢白土中油分的回收率進行分析。實驗表明，采用復(fù)合表面活性劑對廢白土油脂的回收效果優(yōu)于采用單一表面活性劑時的回收效果，油分回收率最高可達到94 %，而且回收后的油分色澤淺，品質(zhì)好，處理后的廢白土符合國家關(guān)于固體廢棄物的排放標準。

該方法操作簡單，出油快，油脂回收率高，不足之處是回收過程中會產(chǎn)生大量含有表面活性劑的廢水，需要二次處理。

1.4 堿液萃取法

堿液萃取法是一種傳統(tǒng)的廢白土回收油脂方法。該方法所使用的萃取液有兩種，分別是純堿及鹽，燒堿，將廢白土與萃取液按一定比例配成泥漿煮沸，油水分離[7]。此法得的殘油一般為深棕色，只適用于工業(yè)用油。當油提取后，白土泥漿經(jīng)離心機處理得到固體狀白土，僅含5%的油分，為淡灰色，尤其是幾乎沒有一點的臭味，并且不會發(fā)生自燃。此法雖簡單方便，但仍有廢水需要處理，且其廢水中含有大量的有機物和鹽類，增加廢水處理的困難和負荷，造成二次污染。

1.5 超臨界CO2萃取法

超臨界CO2萃取法是指利用處于超臨界狀態(tài)CO2流體良好的溶解和傳質(zhì)性能，將萃取物有效分離的方法[8]。處于超臨界狀態(tài)的CO2具有液體、氣體的雙重特性，其密度與液體的相近，具有很強的溶解能力；其黏度接近氣體，擴散能力強，可有效地進入廢白土孔道內(nèi)部。利用超臨界CO2的雙重特性將廢白土中殘存的油分先溶解到CO2，再降溫、減壓變成普通狀態(tài)的氣體，自動從白土中析出，達到油分回收的目的。Jerry .W . King等[9]利用超臨界 CO2萃取食用油精制產(chǎn)生的廢白土?xí)r，添加了一定量的硅藻分散劑，實驗結(jié)果顯示，除油后的白土含油率幾乎為零。超臨界CO2萃取法具有干凈、萃取分離合二為一、安全無有毒性、萃取壓力和溫度可調(diào)可控的優(yōu)勢，在廢白土處理中具有十分令人看好的應(yīng)用前景。

除此之外，溶劑法、抽提法、酯交換法、離心分離法等也被用于廢白土回收油脂工藝，但這幾種方法也都有一定的局限性，既不能完全回收廢白土中的油分，又不破壞白土的結(jié)構(gòu)。對廢白土的無公害處理，不僅要求可以回收廢白土中的油分，還應(yīng)該可以使廢白土的吸附能力得到完全恢復(fù)，不產(chǎn)生二次污染。

2 結(jié)論

目前，各個煉廠都在積極開發(fā)適合自己企業(yè)生產(chǎn)的廢白土再生方法，但是現(xiàn)階段的所有再生方法都沒有實現(xiàn)對廢白土油脂的全部回收和廢白土吸附能力的完全恢復(fù)，不能重復(fù)利用。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，煉油廢白土再生技術(shù)必將成為研究的熱點。

參考文獻

[1]孫孝風(fēng)，章錫仁，章梓慶，等.在豆粕中添加廢白土[J].中國油脂，1999,24(2)：65.

[2]宋喜霞，馮英杰，曲加波.煉油廠廢白土再生研究[J] .黑龍江石油化工，1997(3)：21-23.

[3]任佩峰，鄭 曉，林國祥，等.廢白土壓榨取油過程基本特性的研究[J].糧食與食品工業(yè),2007,14 (3):17-19.

[4]趙芝貴，唐文祥，李中軒.煉油廠廢白土渣的綜合利用研究[J].重慶環(huán)境科學(xué)，1997，19(5)：60-62.

[5]王萬森，武文杰，姚培正,等.表面活性劑溶液法回收廢白土中油脂的研究[J].再生資源研究，2003(3)：33-35.

[6]劉伯約.含油廢白土處理工藝探索[D].沈陽:遼寧師范大學(xué),2014.

[7]張兆海,張娟春,張靜安.萃取法提取廢白土殘油方法:中國,201110368643.8[P].2011-11-20.

[8]劉瑞源.超臨界二氧化碳萃取中草藥有效成分的進展[J].廣東化工,2002(4):4-6.

[9]King J W,List G R,Johnson J H.Supercritical carbon dioxide extraction spent bleaching clays[J].Suprecipice Fluids,1992,5(1):38-41.