超赞!一群台州师生用地沟油造出环保增塑剂

来源:互联网新闻 时间:2020-04-29 12:11

赞!一群台州师生用地沟油造出环保增塑剂

废弃食用油脂,俗称“地沟油”,其最大源头是城市饭店下水道的隔油池。这些城市下水道里悄悄流淌的垃圾,被不法分子捞取后,经过简单粗暴的处理,摇身变回澄清的“食用油”,回流至餐桌。一旦长期食用这种劣质油,人体白血球和消化道黏膜就会遭到破坏,引起食物中毒,甚至致癌的严重后果。

过去几年,“地沟油”回流餐桌的事件屡被曝光,引起了人们对食品安全的担忧。

数据显示,中国一年消耗食用油脂约2250万吨,其中300万-500万吨会成为废弃油脂。那么,这些“无处安放”的厨房废弃油脂,该如何解决呢?

台州学院医药化工学院何光洪老师和其学生团队尝试“新动作”,他们以“地沟油”为原料,造出精细化工产品,如选矿剂、环保增塑剂等。其科研成果参加了两届浙江省“挑战杯”大学生创业计划竞赛,均获得了佳绩。

优势:将成为有毒增塑剂替代品

近几年,国家开始倡导回收利用“地沟油”,使其变废为宝。目前,关于地沟油研制项目,其主要方向集中于生物柴油及肥皂、动物饲料、化工原料等。

台州学院医药化工学院何光洪老师从2013年开始,研究地沟油回收利用的问题,并带领学生团队开辟新方向,即以地沟油为原料,实现生产精细化工产品,如选矿剂、环保增塑剂。

2014年,以服务台州塑料特色产业为目的,何光洪开设增塑剂研制项目。

增塑剂常常应用到塑料加工环节,可增强塑料产品柔韧性。“塑料产品有没有毒,与添加的增塑剂等主要辅料有很大关系。因此,开发性能佳的无毒环保型增塑剂,已经成为产品研制的大方向。”何光洪说。

近年来,世界各国对增塑剂都提出了很高的卫生要求,包括国内颁布ROHS指令、实施“限塑令”等。这些环保法规的实施,对增塑剂生产企业来说是一个挑战。

何光洪所研制的增塑剂是环氧脂肪酸甲酯,具有无毒、稳定、可再生和可生物降解等优点,除了满足工业用途,还可用于食品包装、医疗用品材料、玩具等领域,行业内普遍认为它是DOP增塑剂的替代品。

“但作为新型增塑剂,环氧脂肪酸甲酯市场的份额只有7%左右,原因涉及市场价格、产品性能差异等方面,比如DOP增塑剂市场价格约为6500元一吨,而环氧脂肪酸甲酯市场价格约为7000元一吨。”何光洪说,“而且环保型增塑剂不论从产品性能,还是生产成本上,与DOP增塑剂均存在一定差距。我们的项目利用地沟油生产环氧脂肪酸甲酯增塑剂,可以从源头降低成本、优化工艺,实现产品性能提高。”

产出:如何用地沟油造出环氧脂肪酸甲酯增塑剂?

目前,环氧脂肪酸甲酯增塑剂的加工生产都以天然植物油为原料,比如大豆油、玉米油等,主要生产工艺包括酯交换反应、环氧化反应等。

“如果用地沟油作为原料,会多出‘原材料预处理’的步骤,即经过除臭、脱色、脱胶等纯化处理,将脏臭、红棕色的劣质油,变成无味的深黄色液体,这就相当于比较干净的植物油。”何光洪说。

根据何光洪团队提供的实验结果,200克环氧脂肪酸甲酯增塑剂的生产周期为18小时,其中预处理步骤大约要8小时。他预估,日后环保增塑剂项目实现装置化量产,生产周期大概为24小时。

不过,相比起地沟油,用纯油生产的环氧脂肪酸甲酯增塑剂,生产周期会相减1/3。对此,何光洪认为,项目虽涉及生产周期延长,但在控制生产成本上有所成果。他们做过一系列市场调查,以地沟油为原料,生产一吨环氧脂肪酸甲酯增塑剂,总成本为5500元,而以纯油为原料,总成本就要6000多元一吨。

而关于反应后涉及的“三废”处理,也不存在新有害污染物质产生的顾虑。“主要是废水处理,像通过酸碱中和处理废酸,在化工行业这类处理技术都已经非常成熟。”何光洪说。

团队:项目已坚持两年,工艺优化无止境

“我们的项目最终还是希望能推广到市场,所以除了控制成本,产品性能也是很重要的一块。”何光洪告诉记者,对比纯油,地沟油生产的环氧脂肪酸甲酯增塑剂在性能上仍存在差距。“这就需要通过长期反复实验,实现优化工艺,所以涉及工作量非常大,这多亏了我们学生团队长久坚持。”

这支团队成员包括6名2014级化学工程与工艺专业学生,由何光洪、林可洪、邱方利老师负责指导。成员初进队时还是新生,如今都已是大三学生了。

产品性能的提高是无止境的。目前,国内关于用地沟油生产增塑剂研制的参考文献数量并不多,因此,涉及优化工艺细节,比如反应时间,创造合适反应环境、温度等,团队成员需要自行摸索。“每个细节都需要考量验证。像催化剂选择,还有计量的控制,要满足加快反应速度,还有提高产率的目的,这都需要反复多次的实验。”队长陈佳燕告诉记者。

团队成员进行实验都是利用课余时间,他们还要处理较大的课业压力。但是两年来,没有一位成员退出。“一路坚持下来,我们对这个项目已经有了感情。就算实验期间出现瓶颈,我们都会相互鼓励,万一接下来就能马上成功呢?”陈佳燕说。

市场:年产8000吨,净利润700多万元

何光洪认为,他们生产出来的增塑剂研制项目,现已具备市场推广的条件。根据其团队提供调查结果,生产8000吨的环氧脂肪酸甲酯增塑剂,其创造净利润能达到733.09万元/年,内部收益率达到39%,具备向市场推广的条件。

而增塑剂研制项目获奖,其经济价值受到权威大赛的认可,也为日后市场化带来了潜在商机。

何光洪告诉记者,已有台州化工企业对增塑剂研制项目表示兴趣,目前还在洽谈阶段。“作为地方院校,我们主张将学术与地方产业结合起来,所以开设项目会体现地方性、应用性特征,这也是我们研究主导方向。”何光洪说。

延伸

项目获得省“挑战杯”大学生赛创业计划组银奖

今年5月,医药化工学院团队作为台州学院唯一代表队,参加了第十届浙江省“挑战杯”大学生创业计划竞赛。今年全省73所高校,近千个创业项目参与角逐,竞争相当激烈。

采访间,陈佳燕向记者展示了厚厚的一叠项目报告。里面包括体现项目经济效益数据图表、记录工艺优化等详细内容。最终,团队捧回了大赛创业计划组的银奖。

事实上,2014年,同样在何光洪等老师指导下,医化学院代表队就荣获创业计划项目一等奖,这是台州学院历届参加“挑战杯”大学生创业计划竞赛的最好成绩。其项目内容是以地沟油为原料,生产选矿剂。

“在化工行业有所创新会存在一定难度,我们的研制项目都属于行业有待探索新领域,且能创造良好经济效益和社会效益,所以存在竞争实力。”何光洪说。

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