真空蒸馏生物柴油技术
由于生物柴油粗产品中含油不饱和成分(如油酸甲酯、亚油酸甲酯等),因此在蒸馏时应尽量缩短升温时间及控制较低蒸馏温度,以防高温下发生聚合反应,影响产品的收率和质量,因此吧常压下难于蒸馏的生物柴油粗产品进行真空蒸馏得到生物柴油。例如,在0.665kPa的压力下手机160-220℃范围的刘坟,在2KPA的压力下收集230-310℃之间的馏分。比一般精馏而言,真空蒸馏操作温度降低,原料受热时间缩短,但温度还是过高,操作时间稍长,在蒸馏过程中甘油分子往往被携带走。
分子蒸馏生物柴油技术
生物柴油分子蒸馏技术是高真空(0.133-1Pa)条件下利用不同种类分子溢出液面后平均自由程度不同的性质来实现物质分离的。该生物柴油技术可在远低于沸点的温度下操作,且物料受热时间段和分离程度高,特别适用于高沸点、高热敏性及易氧化物质的分离提取纯化,能解决大量用常规分离技术难于解决的问题。 采用分子蒸馏技术处理生物柴油粗产品,不需要水洗以及干燥过程,工艺流程简单,不产生废水,节省水处理费用,但分子蒸馏要求过高的真空度,所以该项生物柴油技术的能耗和设备投资均比较高。
超临界萃取精馏生物柴油技术
将生物柴油 通过超临界萃取进行精制,可以脱出生物柴油中残留的催化剂、磷脂、甘油、甾醇。 同时,生物柴油技术结合超临界流体精馏吸附技术脱除其他甘油酯,同减压蒸馏技术相比可以降低能耗,而且超临界萃取分离杂质比较彻底。此外,釜底物质可通过分离精制得到植物甾醇等高附加值产品,从而降低生物柴油的生产成本。
另外,超临界生物柴油技术将生成的脂肪酸酯用一种近临界萃取剂从反应混合物中萃取出来,优选的萃取剂是二氧化碳、丙烷、丁烷、二甲醚、乙酸乙酯或它们的混合物,这样得到的脂肪酸酯产率高而纯度极高。缺点是,与真空蒸馏、分子蒸馏等方法相比,超临界萃取生物柴油技术生产规模较小,其生产成本较高,在相同规模情况下投资较大。所以超临界萃取生物柴油技术更适用于高附加值、生产规模较小物质的分离。
微滤膜分离法生物柴油技术
微滤膜分离法生物柴油技术具有操作压力低、高效节能、对环境无污染等优点,已成为现代膜分离 应用范围最广的一种生物柴油分离方法。
研究表明,磷脂、皂和甘油在生物柴油那个可以形成胶束,这种胶束表观分子量远大于脂肪酸甲酯,因此当用膜微滤粗生物柴油时,磷脂、皂和甘油被截留,而脂肪酸甲酯透过膜。
微滤膜分离生物柴油精制技术引用了耐有机溶剂、化学性质稳定的陶瓷膜直接微滤由棕榈油制备的促生物柴油,结果表明当陶瓷膜孔径为0.1μm,浓缩比为4:1时膜通量可维持在300L/(㎡.h),膜通量稳定。 微滤总滤过液中游离甘油含量达到了欧盟生物柴油标准 (EN 14214)。 陶瓷膜微滤法生物柴油技术可以有效地去除生物柴油粗品中微量的皂、游离甘油、磷脂和甲醇。同传统生物柴油精制方法相比,陶瓷膜微滤法无需水洗步骤,具有工艺简单、能耗低、无二次污染的优势。
离子交换吸附精炼生物柴油技术
离子交换吸附精炼生物柴油技术采用了一种干式精炼法,在固定柱中填充离子交换树脂,然后使原料流经固定柱,利用树脂填料的吸附作用来分离和精炼生物柴油燃料层和甘油层,可从任何原料生产的生物生物中取出不必要的杂质。这种生物柴油精制技术可以完全去除微量遭类和催化剂以及残余的甘油,可满足全球任何生物柴油标准,包括ASTM D-6751和EN14214.
离子交换吸附精制生物柴油技术无需用水,所以能够消除精炼工序中出现的大量废水。固定柱可以作为过滤器使用,无需其他的过滤器及相关吸附装置,系统安装面积小,使用温度范围大,可简便的配备于任何生物柴油燃料生产工序,只是固定柱中的填料在使用一定时期后需要再生处理。
结论:
随着石油的枯竭和人们对全球环境问题的关注,生物柴油作为一种代用能源显得越来越重要,其需求量正在快速增长。生物柴油技术也正在向多联产、节能、清洁化的方向发展。第二代生物柴油对原料适应性广,在结构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类燃料方便,目前为对生物柴油生产工艺的研究在日益深入。
此外,生物柴油产业化对原料的需求量是巨大的,专家们一直在致力于寻找能够大规模供应、产量稳定、廉价的原料油源。在未来生物柴油产业发展中,开发新型生产工艺和选择原料油源应是需要重点解决的两个问题。开展有关研究对生物柴油的工业化进程将具有有力的促进作用。
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