一种发酵废液基除碳清洗剂的制备方法
技术领域
本发明涉及除碳药剂制备领域，尤其是一种发酵废液基除碳清洗剂的制备方法。
背景技术
汽车发动机活塞在运行一段时间后，活塞顶面及侧表面会形成一层积碳，导致发动机怠速不稳、冷车难启动、经常熄火、爆震、高速失速、动力下降、油耗增加等现象。
CN102808191A公开了一种生物除碳清洗剂，其包括生物表面活性剂，高效表面活性剂，脂肪酶，助剂，溶剂，香料和纯水。本发明生物除碳清洗剂采用目前最先进的生物技术，集表面油污清洗降解和软化积碳脱落双重功能为一体的现代环保、高效、专业的除碳清洗剂。生物除碳清洗剂以低能耗、低成本、高效率、高环保等，有效去除汽车燃烧室及进气歧管的积碳，使汽车油耗降低、增加动力、延长寿命、改善尾气排放等优点。
CN107686778A涉及一种生物除碳清洗剂，它由以下重量份的原料配制而成：聚异丁烯胺5-8份、一乙醇胺6-9份、脂肪酶3-5份、烷基苯磺酸钠4-8份、脱臭煤油1-3份、香料1-3份和纯水30-50份。该发明环保、高效，有效去除汽车燃烧室及进气歧管的积碳，使汽车油耗降低、增加动力、延长寿命、改善尾气排放等优点。
CN107236604A公开一种泡沫除积碳清洗剂，由氮-甲基四氢吡咯酮35-42％、乙二醇单丁醚2-5％、去离子水25-30％、TERGTTOL15-S-19 9-13％、氨水0.3-0.7％、吗啉3-6％、苯丙三氮唑0.1-0.4％、苯甲酸钠0.1-0.3％和丙丁烷LPG2.7 13-17％制成；该种泡沫除积碳清洗剂具有适用于各式汽油引擎含化油器与喷射系统，能有效分解累积于汽门、活塞、活塞环与进气岐管的积碳与化合物，从而改善了汽车耗油、怠速不稳、马力不足的现象，同时也减少了一氧化碳与未完全燃烧废气的排放的效果。
现有技术和以上发明的除积碳清洗剂含有大量的有机溶剂和化学药剂，这些有物质在除积碳的同时会引起环境二次污染，甚至操作人员的健康产生威胁。
发明内容
为了解决上述问题，提供一种无二次污染的除碳清洗剂，本发明提供了一种发酵废液基除碳清洗剂的制备方法。
一种发酵废液基除碳清洗剂的制备方法，其具体方案为：
步骤一、反应灭菌，按照质量份数，向100-150份的发酵废液中加入2.4-3.8份的氯化钙，搅拌混合均匀后加热到80-100℃，保温5-20min，反应生成蛋白酸钙并将发酵废液中含有的微生物杀灭，完成后降温到20-40℃；
氯化钙能够促进蛋白质的溶解，最早是日本学者在研究蚕丝结构中，通过氯化钙或溴化锂等溶解茧丝，后来中国苏州大学的王建南等在研究蚕丝晶态结构中[氯化钙微溶解过程中桑蚕丝的晶态结构研究，江苏蚕业，2004,(1):6-8] 采用过，其原理是氯化钙能够与发酵废液中的蛋白质中的氨基酸的侧脸羟基发生离子配位反应，形成螯合物，破坏了发酵废液中的蛋白质多肽链之间的次级键，从而使蛋白质分子间结合力下降，结构松驰，成为丝蛋白酸钙溶解在水溶液中。
步骤二、混凝除杂，向发酵液中加入0.2-0.9份的氢氧化钙，调节pH值为7.5-10.5，向发酵废液中加入0.8-1.4份的混凝剂和0.1-0.5份的助沉剂，搅拌混凝10-30min后过滤，丢弃滤渣；
步骤三、氧化处理，向滤液中10-16份的摩尔量为0.5-1.2mol/L的氧化剂，在室温下搅拌反应30-120min；
发酵废液中的蛋白质在氧化剂的作用下能将蛋白质中的二硫键打开，改变蛋白质的折叠盘绕结构，并将二硫键氧化成为磺酸基，使蛋白质分子具备了良好的表面活性功能,其反应式如下：
步骤四、混合配置，将氧化处理后的发酵废液加入到混合釜中，加入6.5-12.6份的硅酸钠，3.6-8.2份的氢氧化钠和0.6-2.2份的三聚磷酸钠，控温35-55℃，搅拌混合30-60min，即可得到所述的发酵废液基除碳清洗剂；
其特征在于所述的发酵废液为纤维素囊菌发酵废液。
所述的助沉剂为粉煤灰或硅藻土或膨润土。
所述的混凝剂为聚合硫酸铝或聚合硫酸铁或聚合氯化铝铁。
所述的氧化剂为过氧化钠或过氧化苯甲酰或过氧化氢叔丁基。
所述的纤维素囊菌发酵废液是将埃博霉素完全分离提取后剩余的发酵废液。
本发明提供了一种使用纤维素囊菌发酵废液制备除碳清洗剂的方法，本发明的方法制备的除碳清洗剂不含有任何有机溶剂，重金属物质，安全环保，不存在有机挥发物质，具备不伤害皮肤，不腐蚀工件的优点。
本发明的除碳清洗剂能够快速除油除碳，效率高，见效快。
本发明的除碳清洗剂充分利用废弃纤维素囊菌发酵废液，免去了发酵废液的处理成本，直接废物利用，变废为宝，大大降低了除碳清洗剂的综合成本。
本发明的除碳清洗剂制备方法简单，固定投资少，原材料成本低廉，工艺能耗低，复合绿色化学和循环经济的发展理念。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
本发明的实施例采用的纤维素囊菌发酵废液是接种的GSUV3-205型菌株的培养液所产生的废液，发酵培养基中的成分按照质量份数包括：土豆淀粉0.25%，硫酸镁0.12%、无水氯化钙0.13%，葡萄糖0.22%，大豆粉0.21%，脱脂奶粉0.13%，维生素B120.55mg/L ， EDTA-Fe3+ 1ml/L，微量元素1ml/L，吸附树脂（Amberlite XAD-16 resin （Rohm and Haas））占比体积为2.5%，发酵液的pH值为pH7.2。
实施例1
一种发酵废液基除碳清洗剂的制备方法，其具体方案为：
向100kg纤维素囊菌发酵废液中加入2.4kg氯化钙，搅拌混合均匀后加热到80℃，保温5min，反应生成蛋白酸钙并将发酵废液中含有的微生物杀灭，完成后降温到20℃；然后向发酵液中加入0.2kg氢氧化钙，调节pH值为7.5，向发酵废液中加入0.8kg聚合硫酸铝和0.1kg粉煤灰，搅拌混凝10min后过滤，丢弃滤渣；向滤液中10kg摩尔量为0.5mol/L的过氧化钠，在室温下搅拌反应30min；将氧化处理后的发酵废液加入到混合釜中，加入6.5kg硅酸钠，3.6kg氢氧化钠和0.6kg三聚磷酸钠，控温35℃，搅拌混合30min，即可得到所述的发酵废液基除碳清洗剂。
实施例2
一种发酵废液基除碳清洗剂的制备方法，其具体方案为：
向130kg纤维素囊菌发酵废液中加入2.8kg氯化钙，搅拌混合均匀后加热到90℃，保温10min，反应生成蛋白酸钙并将发酵废液中含有的微生物杀灭，完成后降温到30℃；然后向发酵液中加入0.6kg氢氧化钙，调节pH值为8.5，向发酵废液中加入1.2kg聚合硫酸铁和0.3kg硅藻土，搅拌混凝20min后过滤，丢弃滤渣；向滤液中13kg摩尔量为0.9mol/L的过氧化苯甲酰，在室温下搅拌反应60min；将氧化处理后的发酵废液加入到混合釜中，加入9.6kg硅酸钠，5.8kg氢氧化钠和1.5kg三聚磷酸钠，控温45℃，搅拌混合40min，即可得到所述的发酵废液基除碳清洗剂。
所述的助沉剂为粉煤灰或硅藻土或膨润土。
所述的混凝剂为聚合硫酸铝或聚合硫酸铁聚氯化铝铁。
所述的氧化剂为过氧化钠或过氧化苯甲酰或过氧化钠叔丁基。
实施例3
一种发酵废液基除碳清洗剂的制备方法，其具体方案为：
向150kg纤维素囊菌发酵废液中加入3.8kg氯化钙，搅拌混合均匀后加热到100℃，保温20min，反应生成蛋白酸钙并将发酵废液中含有的微生物杀灭，完成后降温到40℃；然后向发酵液中加入0.9kg氢氧化钙，调节pH值为10.5，向发酵废液中加入1.4kg聚合氯化铝铁和0.5kg膨润土，搅拌混凝30min后过滤，丢弃滤渣；向滤液中16kg摩尔量为1.2mol/L的过氧化氢叔丁基，在室温下搅拌反应120min；将氧化处理后的发酵废液加入到混合釜中，加入12.6kg硅酸钠，8.2kg氢氧化钠和2.2kg三聚磷酸钠，控温55℃，搅拌混合60min，即可得到所述的发酵废液基除碳清洗剂。
对比例1
一种发酵废液基除碳清洗剂的制备方法，其具体方案为：
向100kg纯水和4.8kg肥皂加入到混合釜中，加入6.5kg硅酸钠，3.6kg氢氧化钠和0.6kg三聚磷酸钠，控温35℃，搅拌混合30min，即可得到所述的发酵废液基除碳清洗剂。
对比例2
一种发酵废液基除碳清洗剂的制备方法，其具体方案为：
向100kg纤维素囊菌发酵废液中加入2.4kg氯化钙，搅拌混合均匀后加热到80℃，保温5min，反应生成蛋白酸钙并将发酵废液中含有的微生物杀灭，完成后降温到20℃；然后向发酵液中加入0.2kg氢氧化钙，调节pH值为7.5，向发酵废液中加入0.8kg聚合硫酸铝和0.1kg粉煤灰，搅拌混凝10min后过滤，丢弃滤渣；向滤液中10kg摩尔量为0.5mol/L的过氧化钠，在室温下搅拌反应30min；将氧化处理后的发酵废液加入到混合釜中，加入3.6kg氢氧化钠和0.6kg三聚磷酸钠，控温35℃，搅拌混合30min，即可得到所述的发酵废液基除碳清洗剂。
对比例3
一种发酵废液基除碳清洗剂的制备方法，其具体方案为：
向100kg纤维素囊菌发酵废液中加入2.4kg氯化钙，搅拌混合均匀后加热到80℃，保温5min，反应生成蛋白酸钙并将发酵废液中含有的微生物杀灭，完成后降温到20℃；然后向发酵液中加入0.2kg氢氧化钙，调节pH值为7.5，向发酵废液中加入0.8kg聚合硫酸铝和0.1kg粉煤灰，搅拌混凝10min后过滤，丢弃滤渣；向滤液中10kg摩尔量为0.5mol/L的过氧化钠，在室温下搅拌反应30min；将氧化处理后的发酵废液加入到混合釜中，加入6.5kg硅酸钠和3.6kg氢氧化钠，控温35℃，搅拌混合30min，即可得到所述的发酵废液基除碳清洗剂。
对比例4
使用品牌固特威型号：KB-8622的除碳清洗剂作为对比例样品。
对于本发明制备的除碳清洗剂的性能进行测定。起泡能力：使用起泡机，将样品加入起泡机，打入空气加压至 2KG/cm2，喷出泡沫，泡沫维持时间越长，样品的气泡能力越好。除碳效果评价方法为：将有积碳的面积为10cm×10cm的碳钢片放入到样品中，浸泡10min后用清水冲洗，按照残留积碳面积计算除碳效率。
以上实施例和对比例的除碳剂的性能测试结果如下表所示：
除碳效率（%）
起泡时间（s）
实施例1
92.5
38
实施例2
94.1
42
实施例3
94.9
45
对比例1
74.1
21
对比例2
86.4
34
对比例3
88.1
36
对比例4
90.2
38
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