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生物柴油12页精选文档
生物柴油概述和国内外的发展状况
1、我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。
为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?
吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出:
“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,……十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!
”寻根究底,其主要原因就是腹中无物。
特别是写议论文,初中水平以上的学生都知道议论文的“三要素”是论点、论据、论证,也通晓议论文的基本结构:
提出问题――分析问题――解决问题,但真正动起笔来就犯难了。
知道“是这样”,就是讲不出“为什么”。
根本原因还是无“米”下“锅”。
于是便翻开作文集锦之类的书大段抄起来,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不参考作文书就很难写出像样的文章。
所以,词汇贫乏、内容空洞、千篇一律便成了中学生作文的通病。
要解决这个问题,不能单在布局谋篇等写作技方面下功夫,必须认识到“死记硬背”的重要性,让学生积累足够的“米”。
生物柴油概述
观察内容的选择,我本着先静后动,由近及远的原则,有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的,能理解的观察内容。
随机观察也是不可少的,是相当有趣的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等,孩子一边观察,一边提问,兴趣很浓。
我提供的观察对象,注意形象逼真,色彩鲜明,大小适中,引导幼儿多角度多层面地进行观察,保证每个幼儿看得到,看得清。
看得清才能说得正确。
在观察过程中指导。
我注意帮助幼儿学习正确的观察方法,即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察,观察与说话相结合,在观察中积累词汇,理解词汇,如一次我抓住时机,引导幼儿观察雷雨,雷雨前天空急剧变化,乌云密布,我问幼儿乌云是什么样子的,有的孩子说:
乌云像大海的波浪。
有的孩子说“乌云跑得飞快。
”我加以肯定说“这是乌云滚滚。
”当幼儿看到闪电时,我告诉他“这叫电光闪闪。
”接着幼儿听到雷声惊叫起来,我抓住时机说:
“这就是雷声隆隆。
”一会儿下起了大雨,我问:
“雨下得怎样?
”幼儿说大极了,我就舀一盆水往下一倒,作比较观察,让幼儿掌握“倾盆大雨”这个词。
雨后,我又带幼儿观察晴朗的天空,朗诵自编的一首儿歌:
“蓝天高,白云飘,鸟儿飞,树儿摇,太阳公公咪咪笑。
”这样抓住特征见景生情,幼儿不仅印象深刻,对雷雨前后气象变化的词语学得快,记得牢,而且会应用。
我还在观察的基础上,引导幼儿联想,让他们与以往学的词语、生活经验联系起来,在发展想象力中发展语言。
如啄木鸟的嘴是长长的,尖尖的,硬硬的,像医生用的手术刀―样,给大树开刀治病。
通过联想,幼儿能够生动形象地描述观察对象。
1.1组成结构
“师”之概念,大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。
其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。
《说文解字》中有注曰:
“师教人以道者之称也”。
“师”之含义,现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。
“老师”的原意并非由“老”而形容“师”。
“老”在旧语义中也是一种尊称,隐喻年长且学识渊博者。
“老”“师”连用最初见于《史记》,有“荀卿最为老师”之说法。
慢慢“老师”之说也不再有年龄的限制,老少皆可适用。
只是司马迁笔下的“老师”当然不是今日意义上的“教师”,其只是“老”和“师”的复合构词,所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称,虽能从其身上学以“道”,但其不一定是知识的传播者。
今天看来,“教师”的必要条件不光是拥有知识,更重于传播知识。
生物柴油是指由动植物油脂(脂肪酸甘油三酯)与醇(甲醇或乙醇)经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯,最典型的是脂肪酸甲酯。
与传统的石化能源相比,其硫及芳烃含量低、闪点高、十六烷值高、具有良好的润滑性,可部分添加到化石柴油中。
1.2主要特点
①特点:
1)能达到欧洲2号排放(GB252-2000)标准;
2)密度比水小,相对密度在0.7424~0.8886之间;
3)稳定性好,长期保存不会变质;
4)优良的环保特性:
硫含量低,二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高达98%,降解速率是普通柴油的2倍,可大大减轻意外泄漏时对环境的污染;
5)生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油;
6)较好的低温发动机启动性能,无需添加剂冷滤点媃中达到-13℃;
7)十六烷值高,燃烧性能好于柴油,燃烧残留物呈中性使发动机机油的使用寿命加长;
8)无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。
9)含水率较高,最大可达30%-45%。
水分有利于降低油的黏度、提高稳定性,但降低了油的热值;
10)以可再生的动物及植物脂肪酸单酯为原料,可减少对石化燃料石油的需求量和进口量;
11)环境友好,采用生物柴油尾气中有毒有机物排放量仅为十分之一,颗粒物为普通柴油的20%,一氧化碳和二氧化碳排放量仅为石油柴油的10%,无硫化物和铅及有毒物的排放;
12)混合生物柴油可将排放含硫物浓度从500PPM(PPM百万分之一)降低到5PPM;
13)不用更换发动机,而且对发动机有保护作用。
10)pH值低,故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料;
11)具有“老化”倾向,加热不宜超过80℃,宜避光、避免与空气接触保存;
12)较好的安全性能:
闪点高,运输、储存、使用方面安全。
③缺点
1)在国家“不能与粮争地”、“不能与人争粮”、“不能与人争油”、“不能污染环境”的“四不”政策下,提炼生物柴油的原料只能用油料作物或者地沟油,而地沟油的收集是一个难题。
据统计,生物柴油制备成本的75%是原料成本。
因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本,是生物柴油能否实用化的关键。
2)用酯交换方法合成生物柴油有以下缺点:
a.工艺复杂、醇必须过量,后续工艺必须有相应的醇回收装置,能耗高,设备投入大;
b.色泽深,由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质;
c.酯化产物难于回收,回收成本高;生产过程有废碱液排放。
1.3理化原理
①酯化
R1COOCH2
R2COOCH+3MeOH(EtOH)——R1(R2,R3)COOMe[R1(R2,R3)COOEt]
|+2CH2(OH)CH(OH)
R3COOCH2
②裂解
R1COOCH2
R2COOCH+催化剂→CH3(CH2)14CH3+C3H4O+H2O
R3COOCH2
二、发展历程
1912年,发动机的发明家狄色尔早在美国密苏里工程大会报告中就指出,用菜籽油作发动机燃料在今天看起来并没有太大意义,但将来会成为和石油及煤一样重要的燃料。
1983年,美国科学家首先将菜籽油甲酯用于发动机,燃烧了1000个小时。
并将以可再生的脂肪酸单酯定义为生物柴油.。
1984年美国和德国等国的科学家研究了采用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油作燃料,即采用来自动物或植物脂肪酸单酯包括脂肪酸甲酯,脂肪酸乙酯及脂肪酸丙酯等代替柴油燃烧。
生物柴油和传统的石油柴油相比,具有以下优点。
21世纪合成生物学的兴起,采用基因重组技术、转基因技术、计算机辅助设计、基因人工合成与次生代谢工程等将富产油藻类细胞进行生物炼制的合成生物技术-基于系统生物学的基因工程改造代谢途径等,使油含量增加,以及分泌到细胞外等,美国文特尔公司已得到几亿美元的投资,一旦成功产业化将带来石油与汽车工业的一场变革。
三、国外生物柴油发展状况
欧盟生物柴油80%的原料为双低菜籽油(低硫甙、低芥酸),美国、巴西主要是大豆,我国主要是以木本油料、废弃油脂和微藻油脂为原料。
目前,国家已在四川、贵州、海南启动小油桐生物柴油产业化示范项目,在内蒙古支持了微藻固碳生物能源示范项目。
近年来,受原油价格、环保压力的影响,生物柴油产业受到广泛重视。
2019年世界生物柴油总产量约2050万吨,其中欧盟占51%,南美地区(巴西为主)占24%,亚洲13%,中北美为11%,其他地区1%。
其中,德国目前已拥有8个生物柴油的工厂,德国拥有300多个生物柴油加油站,并且制定了生物柴油的标准,对生物柴油不予征税。
2019年生物柴油产量达100万吨。
法国、意大利等欧洲国家都建立生物柴油的企业。
法国雪铁龙集团进行了生物柴油的试验,通过10万公里的燃烧试验,证明生物柴油是可以用于普通柴油发动机的。
其使用的标准是在普通石油柴油中添加5%的生物柴油。
美国是最早研究生物柴油的国家。
总生产能力1300000吨。
对生物柴油的税率为0%。
美国在黄石公园进行的60万公里的行车实验,没有任何结焦现象,空气污染物排放降低了80%以上。
而且使用生物柴油还吸引了附近300公里外的棕熊来到公园。
美国B20是采用20%生物柴油的柴油,尾气污染物排放可降低50%以上。
1992年美国能源署及环保署都提出生物柴油作为清洁燃料,美国总统克林顿2019年专门签署了开发生物质能的法令,其中生物柴油被列为重点发展的清洁能源之一,国家对生物柴油不收税。
日本1995年开始研究用饭店剩余的煎炸油生产生物柴油,在2019年建立了259升/天用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验装置,可降低原料成本。
四、我国生物柴油的发展状况
4.1发展现状
我国早在十多年前就开始了生物柴油的研究和推广工作。
科技部在“八五”、“九五”、“十五”分别从开发能源作物、生物柴油生产实验、生物柴油车辆实验等层面支持了可再生液体油品的发展,如2019年,科技部高新技术和产业化司启动“十五”国家科技攻关计划项目“生物燃料油技术开发”。
“863计划”支持了生物酶为基础的生物柴油合成新技术,同时支持隔油池垃圾生产生物柴油。
国家发展与改革委员会组织实施“节能和新能源关键技术”国家重大产业技术开发专项,利用油脂类废料和野生植物生产生物柴油关键技术作为节约和替代石油关键技术予以支持,并将生物柴油生产及过程控制关键技术工业化;国家自然科学基金委在生物柴油燃烧实验方面做了一些支持,中国石油化工集团总公司在生物柴油储备技术方面做了一些支持,支持酶技术与高温高压和超临界生物柴油合成方法。
在以上这些政策和资金支持之下,我国生物柴油产业逐渐进入推广阶段,目前已达到100kt生物柴油的产能,并且在原料供应和技术应用方面已经逐渐形成自己的特色。
海南正和公司在河北已开发了11万亩黄连木种植基地(1亩=666.67m2,下同),每年可产果实20~30kt,可获得生物柴油原料8000~10000t,该公司计划在此基础上建立年产生物柴油50~200kt的炼油化工厂。
目前该公司在河北邯郸建成年产10kt的生物柴油工厂。
四川古杉集团建成年产30kt生物柴油工厂。
北京等省市也已经建成一定规模的生产线。
上述这些生产线目前均是利用垃圾油或植物油脚、餐饮废油等为原料生产生物柴油。
在今后5年内,我国将建成年产20~50kt规模的生物柴油产业化示范工程。
4.2存在问题
①原料成本
目前生物柴油的主要问题是成本高,目前只有采用废弃油脂生产才具有市场竞争力,但这一途径生产的生物柴油品质难以保证,而且原料的供应量有限。
②政策支持
在欧洲,如果没有政府的优惠政策,生物柴油的价格要比矿物柴油高达约一倍。
因此,欧洲在生物柴油方面给予很多优惠政策。
我国在发展生物柴油方面还未能形成生物柴油的产业化;国家虽然制定了相关促进法律法规以及产业的发展规划,但尚未针对生物柴油提出一套具体的扶持、优惠和鼓励的政策办法,更没有制定生物柴油统一的标准。
以非粮食作物为原料的生物柴油的定价机制还没有体现出环境效益的因素;相关政策之间也存在着协调性差,政策难以落实等问题,还没有形成支持生物柴油产业持续发展的长效机制。
③生产技术
首先,我国由于还没有生物柴油的统一标准,因此不能制定生物柴油产品规格,以及规范生物柴油推向市场的程序,这样很难保证生物柴油的质量。
其次,我国生物柴油生产工艺流程较短,副产物甘油质量较低,整个产业所形成的附加值不大。
④资金投入
生物柴油的生产属于高新技术和新兴产业,其技术研发和市场培育需要大量资金投入,但目前投融资渠道较为单一,国家及地方政府财政投入严重不足,部分领域研发能力弱,技术水平较低,制约了技术创新和产业化发展。
另外,木本含油植物的大规模种植是一项很大的系统工程,单个企业很难实现,这就需要国家相关部门、地方政府、企业等形成一个合作机制,共同推动产业发展。
4.3发展对策
①科学制定生物柴油产业原料供应机制。
②大力促进生物柴油技术的研发与利用。
③尽快完善生物柴油产业标准体系并加大力度规范市场。
④积极完善财税扶持政策,给各种所有制企业以公平竞争的待遇。
⑤充分发挥清洁发展机制(CDM)作用,引进国外资本和先进技术。
⑥充分利用自愿减排机制促进生物柴油项目发展。
生物柴油
2生物柴油生产原理
⑴油脂的水解反应
油脂是各种脂肪酸甘油酯的总称。
水解可得脂肪酸和甘油,
水解可用酸或碱作水解剂。
油脂水解影响因素
油脂水解速度取决于温度。
低温时,油脂水解速度极慢,要用催化剂来加速水解反应;
随着反应温度的升高,水解反应速度加快,在高温时(200℃以上),即使没有催化剂,水解速度也是很快的。
温度的影响:
高温使反应物碰撞机会增多,反应速度加快,能促进水的离解,生成更多的氢离子和氢氧根离子,成为油脂水解的催化剂。
高温增大了水在油中的溶解度,增大了油脂与水的接触面积。
适宜的水解温度不仅能增加水解速度,而且不需添加水解催化剂。
但水解温度不能过高,例如不能超过260℃,因这时除主反应外,还会发生油脂或甘油的裂解、聚合等副反应,使脂肪酸得率下降,产品色泽加深,气味加重。
⑵脂肪酸的酯化反应
脂肪酸和醇在酸性催化剂的存在下加热,可以生成酯。
在生产生物柴油时,在植物油脂水解后加入甲醇,通过酯化反应得到脂肪酸甲酯。
酯化反应是一个可逆反应。
为提高酯的产量,通常加入过量的脂肪酸或醇,或不断从反应相中移出生成的水。
如果生成的酯沸点很低,则可以用加热的方法将酯蒸出。
⑶酯交换反应
反应过程中包括:
酯与醇的作用(醇解),酯与酸的作用(酸解),酯与酯的作用(酯交换)
生物柴油生产工艺:
利用了其中的醇解反应,即油脂(甘油三酯)与甲醇在催化剂的作用下,可直接生成脂肪酸单酯(生物柴油)和另一种醇(甘油),而不必将油脂水解后再酯化。
反应中可用酸催化,也可用碱催化,但二者的反应历程和机制完全不同。
一般来说,酸性条件下反应温度要求较高,时间也较长。
3生物柴油生产工艺
化学法:
酸催化法,碱催化法,超临界法
生物法:
酶催化法,细胞催化法
2.3.1酸/碱催化法
(一)工艺方法:
两步法、一步法
(1)两步法
先将含游离脂肪酸的动植物油脂经加压水解生成脂肪酸,然后在硫酸催化剂的作用下和甲醇发生酯化反应生成相应的脂肪酸甲酯,再经洗涤干燥即得生物柴油。
两步法醇解过程
①将油脂、甲醇和氢氧化钠催化剂泵入反应器1,在一定压力下反应,使转化率达到90%以上,分离甘油;
②为使反应完全,在低温下将混合物泵入反应器2,进行二次反应;
③在沉降器2中除去甘油,两处甘油混合,浓度达90%;
④甲酯中的甲醇在真空闪蒸器中除去。
特点:
必须先将废油脂转化为脂肪酸,综合得率低,生产过程产生废水较多、对环境有较大影响。
(2)一步法
在反应器内,油脂与甲醇在催化剂的作用下,直接生成脂肪酸单酯(生物柴油)和甘油。
特点:
①工艺连续化。
通过连续反应器,可以快速进行转酯化,实现工业连续化生产,在相同的时间内,大大提高生物柴油产能。
②无水纯化。
采用无水纯化工艺对粗生物柴油进行精制,减少了水洗耗水,节约了资源,同时节省了污水处理设施投资和污水转移费用。
(二)影响酯交换反应的因素
在酯交换法制备生物柴油的过程中,影响反应时间和转化率的主要因素包括:
醇油比、催化剂的种类相用量、反应温度、反应物纯度。
搅拌速度。
(1)醇油比
理论上每摩尔脂肪酸甘油酯需要3摩尔醇,可得到3摩尔的脂肪酸单酯和1摩尔的甘油。
为了使反应向正向进行,可通过增加反应物醇的量或移走产物中的甘油。
移走产物中甘油的方法较为理想,可以促进反应正向进行,但在实际应用中调整醇油比容易实施。
(2)催化剂种类和用量
研究表明,相同用量的碱性催化剂和酸性催化剂相比,前者催化酯交换反应的速度大约是后者的4000倍。
另外由于碱的腐蚀性比酸小,现行工业生产中一般采用碱性催化剂。
(3)反应温度
从反应的角度来说,温度低则酯交换速率低,反应时间延长;提高反应温度,有利于反应速度加快。
但温度过高,甲醇剧烈沸腾易引起返混,不利于甘油沉降。
如果使用碱性催化剂会使皂化速度加快,还会增加熊耗,增加制备成本。
(4)反应物纯度
在相同条件下,精炼油的转化率为94%~97%,而未经精炼的油转化率仅为67%~84%。
(5)搅拌速度
在酯交换反应中,开始时反应液分为两层,反应速度非常慢。
随着反应的进行,甲酯浓度增加,逐步形成互溶的体系,反应速度加快。
通过搅拌可以促进反应物之间快速接触,加快反应速度。
3.2酶催化法
脂肪酶催化酯交换生产生物柴油即用动、植物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应,制备相应的脂肪酸酯。
与传统的化学法相比:
更温和、更有效
甲醇用量少:
只是理论量甲醇,是化学催化的1/6~1/4;
可以简化工序:
省去蒸发回收过量甲醇和水洗、干燥工序;
不破坏油脂的有效成分,可以回收甘油等副产物。
(一)催化酯交换反应的脂肪酶
主要有:
酵母脂肪酶、假单胞脂肪酶、假丝酵母脂肪酶、根霉脂肪酶、毛霉脂肪酶、猪胰脂肪酶等。
(2)脂肪酶催化酯交换反应的工艺
(1)间歇式反应工艺
分批式反应器是将固定化酶与底物溶液一起装入反应器中,在一定温度下搅拌反应至符合要求为止。
同时采用离心或(和)过滤将固定化酶以产物中分离出来。
特点:
在油脂化工酯交换中的应用广泛,设备简单,反应时不产生温度梯度和浓度梯度。
但反应及反复回收过程中固定化酶易损失,处理量小。
固定化酶法生产生物柴油工艺特点:
工艺简单,反应条件温和,容易操作和控制;脂肪酶催化剂容易与产品分离,固定化酶可以重复使用,废弃的酶则可以生物降解,不会对环境造成危害;
反应产生的甘油分离简便;
反应过程中无酸、碱物质,不会造成皂化反应,生产稳定性好;
反应中不需要过量的甲醇,分离、提取简单,耗能少。
(三)影响脂肪酶催化酯交换反应的因素
影响脂肪酶催化酯交换反应的因素包括:
酶的选择、酶的活性、酶的固定化、原料的性质、反应体系的温度、体系含水量、反应时间、底物比和溶剂系统等。
(四)酶解法制备生物柴油优点与现存问题
现存问题:
脂肪酶价格昂贵,游离化的脂肪酶不利于回收和重复利用,增加了生产成本;
甲醇等短链醇对脂肪酶具有毒性,过量的甲醇会对脂肪酶造成不可逆转的损害;
脂肪酶催化动力学研究欠缺,缺少基本的动力学数据,不利于反应的扩大和自动化控制;
间歇反应工艺时间较长,不利于工业化生产。
3.3超临界法
所谓超临界状态,就是指当温度超过其临界温度时,气态和液态将无法区分,于是物质处于一种施加任何压力都不会凝聚流动的状态。
(1)超临界法制取生物柴油原理
超临界法制取生物柴油是指在超临界流体条件下进行的酯交换反应。
超临界法中发展最迅速的是通过无催化剂的超临界甲醇法生产生物柴油,超临界状态的甲醇作为反应底物直接参与反应。
用植物油与超临界甲醇反应制备生物柴油的原理和化学法相同,都是基于交换反应,
但是超临界状态下,甲醇和油脂均为均相,均相反应的速率常数较大,所以反应时间短。
优点:
超临界流体技术制备生物柴油无需使用催化剂,具有环境友好、反应速率快、反应时间短和转化率高等优点。
(2)超临界法连续制取生物柴油流程
连续制备生物柴油的流程,一定质量的废弃油脂经过滤除杂等预处理过程后,与甲醇在混合器中进行混合,利用高压泵将反应混合物泵人管式反应器内,反应器温度由恒温装置进行调节控制,反应压力由高压泵及调压阀进行调节控制。
在一定温度、一定压力条件下反应一定时间后,反应产物被收集在产品罐中,待两相完全分离后,对两相分别进行甲醇分离过程及干燥过程,即可制得生物柴油以及副产物甘油。
分离后的甲醇,可进行循环使用。
3.4其它技术
(一)工程微藻工艺:
“工程微藻”生产柴油,为柴油生产开辟了一条新的技术途径。
美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术建成“工程微藻”,即硅藻类的一种“工程小环藻”。
在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%以上,户外生产也可增加到40%以上。
而一般自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%。
(二)微波加热与超声波酯交换
微波加热酯交换
常压、醇油摩尔比为1.6
实验室证实:
与常规方法相比节能
超声波酯交换
实验室证实:
99%液碱催化酯交换反应可在5分钟内完成
常规方法需1小时以上
3.5甘油的回收
甘油是生物柴油生产过程中产生的主要副产物,常温下为无色、具有甜味的黏稠液体,黏度为水的777倍,相对密度为1.2611,沸点为290℃。
甘油回收的过程是:
原料废水→废水净化→稀甘油溶液的浓缩→粗甘油→精制→成品甘油
废水净化的方法一般分为:
化学净化法、离子交换净化法和电净化法;
分离甘油的基本方法:
主要有蒸馏法和离子交换树脂法。
(1)油脂水解废水的净化
(1)化学净化法
油脂水解采用催化水解法所得废水中含杂质较多,如硫酸、磺酸、低分子有机酸以及胶体杂质等,
(2)离子交换树脂净化
基本原理:
是使含有电离性杂质(如氯化钠、硫酸钠、其他盐类)以及脂肪酸、肥皂、色素等的溶液,通过串联的阳离子、阴离子交换设备,由于交换与吸附作用而除去杂质。
(3)电净化法
电化学净化法不一定破坏甘油水中的乳浊液,加入化学药品一般都会使甘油的灰分量增加,造成甘油的损失。
(二)净化甘油废水的浓缩
溶液经过净化处理后,杂质已大部分除去,但甘油的浓度并未提高,其中含有大量的水分。
甘油溶液的浓缩通常采用常压蒸发或真空蒸发。
目前甘油工厂在实际生产上是先进行双效蒸发,使甘油溶液达到一定浓度,然后在较高的浓度下改成单效蒸发。
多效蒸发利用了二次蒸发,提高了热的利用率,可以节省燃料,节约冷却水。
多效蒸发的蒸发量大体上与单效蒸发是相同的,因为在同一温度差下,多效蒸发器的工作能力,即每平方米的加热面积在单位时间内蒸发出蒸汽量,要比单效蒸发器为小,但总的生产成本低。
(三)粗甘油的精制
(1)粗甘油的蒸馏和脱色
粗甘油溶液属多相混合物体系,其中的有机盐、无机盐以及难挥发的其他杂质为高沸点组分,甘油、水及其他易挥发性杂质(如醛和酮等)为低沸点组分。
甘油在常压下沸点是290℃,在205℃或稍高温度时,随着受热时间的延长而发生不同程度地聚合和分解。
所以必须采用真空蒸馏,以使甘油蒸馏在较低温度下进行,以保证甘油的质量和产率。
(2)粗甘油的离子交换与排斥精制法
离子交换树脂精制:
传统方法(我国20世纪0年代以来采用)。
用95%以上的精甘油加热至80℃左右,通过一个装有阴离子和阳离子交换树脂的混合床来制备98%以上的化学纯甘油。
离子排斥:
是用离子交换树脂从不电离的甘油水溶液中分离电离的盐,而不需要实际上的离子交换,也不需要用任何化学品再生的过程。
原理;
利用某种离子交换树脂(如钠型磺化媒),放在氯化钠和甘油所组成的水溶液中,树脂内的游离物浓度较高,促使树脂内外溶液浓度发生差异,电解质被从树脂颗粒内部排斥出来,而非电解质(甘油)并不受排斥。
这样,在树脂相和溶液相之间产生了电解质
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