生物柴油产业发展主要问题之一是成本高。因此,采用廉价原料,提高生物柴油生产过程的转化率,是降低生物柴油成本的主要方面,也是决定生物柴油能否实用化的关键。
另外,研究人员也进行一系列降低生物柴油成本研究:首先,在生物柴油原料方面,广开来源途径,选择较廉价原料:①食品和餐饮企业的生产废油以及地沟油、泔水油为原料;②动植物油厂的油脚和皂脚为原料;③更多采用非食用油脂作为原料,如:小桐子、油桐子、文冠果、乌桕子等林木油料。其次,在生产技术方面,对不同原料进行不同的工艺技术,使生产费用下降。****,国家政策支持。国家给予适度财政补贴和税收优惠,使生物柴油生产更具有竞争力;同时制定生物柴油发展规划,大力培育生物柴油是消费市场。
一、工艺流程
(1)物理精炼:首先将油脂水化或磷酸处理,除去其中的磷脂,胶质等物质。再将油脂预热、脱水、脱气进入脱酸塔,维持残压,通入过量蒸汽,在蒸汽温度下,游离酸与蒸汽共同蒸出,经冷凝析出,除去游离脂肪酸以外的净损失,油脂中的游离酸可降到极低量,色素也能被分解,使颜色变浅。各种废动植物油采用酯化、醇解同时反应工艺生成粗脂肪酸甲酯。
(2)甲醇预酯化:将油脂水化脱胶,用卧螺离心机除去磷脂和胶等水化时形成的絮状物,然后将油脂脱水。原料油脂加入过量甲醇,在酸性催化剂存在下,进行预酯化,使游离酸转变成甲酯。蒸出甲醇水,经分馏后,无游离酸的分出C12-16棕榈酸甲酯和C18油酸甲酯。
(3)酯交换反应:经预处理的油脂与甲醇一起,加入少量NaOH做催化剂,在一定温度与常压下进行酯交换反应,即能生成甲酯,采用二步反应,通过一个特殊设计的分离器连续地除去初反应中生成的甘油,使酯交换反应继续进行。
(4)重力沉淀、水洗与分层。
(5) 使用卧螺离心机将三甘油分离出来,获得粗制甲酯。
(6)脱掉水份、释出甲醇、脱出催化剂,****获得精制生物柴油。
整个工艺流程实现闭路循环,原料全部综合利用,实现清洁生产。大致描述如下:原料预处理(脱水、脱臭、净化);反应釜(加醇+催化剂+70℃);搅拌反应1小时;沉淀分离排杂;回收醇;过滤;成品。
二.优势
普遍采用的化学生产工艺制备生物柴油存在的问题:
1)作麻烦、能耗高;
2)反应过程使用过量的甲醇、油脂;
3)原料里的游离酸和水严重影响生物柴油的质量和得率问题;
4)生产中污染严重。
该项目生产工艺的优势主要体现在:
①常温常压下生产,解决了传统生物柴油生产过程中需要高温高压的弊端,生产成本低,转化率达95%,生产过程安全无危险。
②采用固体催化剂技术,生产过程绿色环保,污染物产生量大大降低,解决了传统生物柴油生产过程不连续的问题。
③采用超临界流体动力学技术,生产过程连续,解决了传统生物柴油生产过程不连续的问题。
三、离心机
1、在生物柴油的生产中,离心机被用于加工工艺中的不同阶段:
1)分离机用于从脂肪酸酯和生物柴油中分离甘油水 - 洗涤
2)澄清分离机用于从生物柴油中分离固体杂质
3)三相卧螺沉降离心机用于处理酯化前的原材料
4)三相卧螺沉降离心机用于对游离脂肪酸、甘油和盐沉淀物(例如甘油处理中的硫酸钾)进行三相分离
5)卧螺离心机用于对盐沉淀物进行再次洗涤,例如甘油处理中产生的硫酸钾
2、使用离心机生产生物柴油的优势:
1)在转化前清除杂质,确保更好的生物柴油及副产品质量
2) 提高甘油分离和生物柴油洗涤中的分离度
3) 有效分离糖基类黄酮,避免沉积物和过滤问题
4) ****程度的固体脱脂
5) 量身定制的组件 - 包括对现有加工流程进行改装
6) 生物柴油的甘油分离
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