真空蒸餾生物柴油技術(shù)
由于生物柴油粗產(chǎn)品中含油不飽和成分(如油酸甲酯、亞油酸甲酯等),因此在蒸餾時應(yīng)盡量縮短升溫時間及控制較低蒸餾溫度,以防高溫下發(fā)生聚合反應(yīng),影響產(chǎn)品的收率和質(zhì)量,因此吧常壓下難于蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品進(jìn)行真空蒸餾得到生物柴油。例如,在0.665kPa的壓力下手機160-220℃范圍的劉墳,在2KPA的壓力下收集230-310℃之間的餾分。比一般精餾而言,真空蒸餾操作溫度降低,原料受熱時間縮短,但溫度還是過高,操作時間稍長,在蒸餾過程中甘油分子往往被攜帶走。
分子蒸餾生物柴油技術(shù)
生物柴油分子蒸餾技術(shù)是高真空(0.133-1Pa)條件下利用不同種類分子溢出液面后平均自由程度不同的性質(zhì)來實現(xiàn)物質(zhì)分離的。該生物柴油技術(shù)可在遠(yuǎn)低于沸點的溫度下操作,且物料受熱時間段和分離程度高,特別適用于高沸點、高熱敏性及易氧化物質(zhì)的分離提取純化,能解決大量用常規(guī)分離技術(shù)難于解決的問題。 采用分子蒸餾技術(shù)處理生物柴油粗產(chǎn)品,不需要水洗以及干燥過程,工藝流程簡單,不產(chǎn)生廢水,節(jié)省水處理費用,但分子蒸餾要求過高的真空度,所以該項生物柴油技術(shù)的能耗和設(shè)備投資均比較高。
超臨界萃取精餾生物柴油技術(shù)
將生物柴油 通過超臨界萃取進(jìn)行精制,可以脫出生物柴油中殘留的催化劑、磷脂、甘油、甾醇。 同時,生物柴油技術(shù)結(jié)合超臨界流體精餾吸附技術(shù)脫除其他甘油酯,同減壓蒸餾技術(shù)相比可以降低能耗,而且超臨界萃取分離雜質(zhì)比較徹底。此外,釜底物質(zhì)可通過分離精制得到植物甾醇等高附加值產(chǎn)品,從而降低生物柴油的生產(chǎn)成本。
另外,超臨界生物柴油技術(shù)將生成的脂肪酸酯用一種近臨界萃取劑從反應(yīng)混合物中萃取出來,優(yōu)選的萃取劑是二氧化碳、丙烷、丁烷、二甲醚、乙酸乙酯或它們的混合物,這樣得到的脂肪酸酯產(chǎn)率高而純度極高。缺點是,與真空蒸餾、分子蒸餾等方法相比,超臨界萃取生物柴油技術(shù)生產(chǎn)規(guī)模較小,其生產(chǎn)成本較高,在相同規(guī)模情況下投資較大。所以超臨界萃取生物柴油技術(shù)更適用于高附加值、生產(chǎn)規(guī)模較小物質(zhì)的分離。
微濾膜分離法生物柴油技術(shù)
微濾膜分離法生物柴油技術(shù)具有操作壓力低、高效節(jié)能、對環(huán)境無污染等優(yōu)點,已成為現(xiàn)代膜分離 應(yīng)用范圍最廣的一種生物柴油分離方法。
研究表明,磷脂、皂和甘油在生物柴油那個可以形成膠束,這種膠束表觀分子量遠(yuǎn)大于脂肪酸甲酯,因此當(dāng)用膜微濾粗生物柴油時,磷脂、皂和甘油被截留,而脂肪酸甲酯透過膜。
微濾膜分離生物柴油精制技術(shù)引用了耐有機溶劑、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的陶瓷膜直接微濾由棕櫚油制備的促生物柴油,結(jié)果表明當(dāng)陶瓷膜孔徑為0.1μm,濃縮比為4:1時膜通量可維持在300L/(㎡.h),膜通量穩(wěn)定。 微濾總濾過液中游離甘油含量達(dá)到了歐盟生物柴油標(biāo)準(zhǔn) (EN 14214)。 陶瓷膜微濾法生物柴油技術(shù)可以有效地去除生物柴油粗品中微量的皂、游離甘油、磷脂和甲醇。同傳統(tǒng)生物柴油精制方法相比,陶瓷膜微濾法無需水洗步驟,具有工藝簡單、能耗低、無二次污染的優(yōu)勢。
離子交換吸附精煉生物柴油技術(shù)
離子交換吸附精煉生物柴油技術(shù)采用了一種干式精煉法,在固定柱中填充離子交換樹脂,然后使原料流經(jīng)固定柱,利用樹脂填料的吸附作用來分離和精煉生物柴油燃料層和甘油層,可從任何原料生產(chǎn)的生物生物中取出不必要的雜質(zhì)。這種生物柴油精制技術(shù)可以完全去除微量遭類和催化劑以及殘余的甘油,可滿足全球任何生物柴油標(biāo)準(zhǔn),包括ASTM D-6751和EN14214.
離子交換吸附精制生物柴油技術(shù)無需用水,所以能夠消除精煉工序中出現(xiàn)的大量廢水。固定柱可以作為過濾器使用,無需其他的過濾器及相關(guān)吸附裝置,系統(tǒng)安裝面積小,使用溫度范圍大,可簡便的配備于任何生物柴油燃料生產(chǎn)工序,只是固定柱中的填料在使用一定時期后需要再生處理。
結(jié)論:
隨著石油的枯竭和人們對全球環(huán)境問題的關(guān)注,生物柴油作為一種代用能源顯得越來越重要,其需求量正在快速增長。生物柴油技術(shù)也正在向多聯(lián)產(chǎn)、節(jié)能、清潔化的方向發(fā)展。第二代生物柴油對原料適應(yīng)性廣,在結(jié)構(gòu)和性能方面更接近石油基燃料。生物柴油的加工和使用都比甲酯類燃料方便,目前為對生物柴油生產(chǎn)工藝的研究在日益深入。
此外,生物柴油產(chǎn)業(yè)化對原料的需求量是巨大的,專家們一直在致力于尋找能夠大規(guī)模供應(yīng)、產(chǎn)量穩(wěn)定、廉價的原料油源。在未來生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,開發(fā)新型生產(chǎn)工藝和選擇原料油源應(yīng)是需要重點解決的兩個問題。開展有關(guān)研究對生物柴油的工業(yè)化進(jìn)程將具有有力的促進(jìn)作用。
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