生物柴油怎么提炼

2023-01-16

生物柴油怎么提炼 生物柴油(Biodiesel)是生物质能的一种,它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物,这些混合物主要是一些分子量大的有机物,几乎包括所有种类的含氧有机物,如:醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。

特点:1)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;

2)pH值低,故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料;

3)密度比水大,与水的比值约为1.2;

4)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;

5)润滑性能好。

应用:生物柴油可用作锅炉、涡轮机、柴油机等的燃料,工业上应用的主要是脂肪酸甲酯。

生物柴油是一种优质清洁柴油,可从各种生物质提炼,因此可以说是取之不尽,用之不竭的能源,在资源日益枯竭的今天,有望取代石油成为替代燃料。

柴油是许多大型车辆如卡车及内燃机车及发电机等的主要动力燃料,其具有动力大,价格便宜的优点,我国柴油需求量很大,柴油应用的主要问题“冒黑烟”, 我们经常在马路上看到冒黑烟的卡车。冒黑烟的主要原因是燃烧不完全,对空气污染严重,如产生大量的颗粒粉尘,CO2排放量高等。据美国燃料学会报道,发动机燃料燃烧产生的空气污染已成为空气污染的主要问题,如氮氧化物为其他工业部门排放的一半,一氧化碳为其他工业排放量的三分之二,有毒碳氢化合物为其他工业排放的一半。尾气中排出的氮氧化物和硫化物和空气中的水可以结合形成酸雨, 尾气中的二氧化碳和一氧化碳太多会使大气温度升高, 也就是人们常说的“温室效应”。为解决燃油的尾气污染问题及日益恶化的环境压力,人们开始研究采用其他燃料如燃料酒精代替汽油,目前燃料酒精在北美州如美国及加拿大等和南美国家如巴西、阿根廷等已占有相当比例,装备有燃料酒精发动机的汽车已投放市场。对大多数需要柴油为燃料的大动力车辆如公共汽车、内燃机车及农用汽车如脱拉机等主要以柴油为燃料的发动机而言,燃料酒精并不适合。而且柴油造成的尾气污染比汽油大的多, 因此人们开发了柴油的代用品--生物柴油。

其实发动机的发明家狄色尔早在1912年美国密苏里工程大会报告中说,“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:

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;

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;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。

不用更换发动机,而且对发动机有保护作用。

美国是最早研究生物柴油的国家。总生产能力300,000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1999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1999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。目前日本生物柴油年产量可达400,000吨。

德国目前已拥有8个生物柴油的工厂,德国2000年生物柴油产量达25万吨,拥有300多个生物柴油加油站,并且制定了生物柴油的标准,对生物柴油不收税。

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。
参考知识1 动植物油脂和低碳醇通过酯化和酯交换反应生成脂肪酸酯(生物柴油) 参考知识B 现在应用最广泛的生物柴油制取方法是酯交换法。可以分为酸催化法,碱催化法,酶催化法和超临界法。用这三种方法得到的粗甲酯,可以用静置法进行分离提取,也可以进行蒸馏提取;可以减压蒸馏,也可以常压蒸馏~~~只不过温度不一样~~~ 参考知识C 化学法、树脂,这两种是目前相对比较成熟且成工业化生产的办法。 裂解,处理量太小,不能大规模工业化生产。 其它一样。 参考知识D 将200毫升甲醇添加到玻璃搅拌器或混合器里。小心切勿让甲醇飞溅或溢出。将搅拌器或混合器设置成“低速”。
加入3.5克碱液。称碱液的重量时必须动作迅速,因为碱液会吸收空气里的水分。为此,你需牢固地密封碱液容器。
甲醇和碱液之间随后起化学反应,产生甲醇钠。甲醇钠无法置放太久,因为它接触到空气和水分就会降解。
让碱液完全溶解于甲醇中。此过程费时约两分钟。当混合液体变得透明且无任何未溶解的微粒时即可继续。
再一次提醒你,甲醇钠会快速降解,所以一旦碱液完全溶解后请立即进行下一步骤把1升植物油加热至55摄氏度(130华氏度),然后把油倒入混合液里。等待20至30分钟,让新的液体混合均匀。
化学反应正在进行时会形成两个产物,即生物柴油和甘油。
把此混合液体倒入广口玻璃容器或大水罐里,然后静置一旁。
该混合液将会分隔成两层——生物柴油和甘油。由于生物柴油比甘油的密度低,所以它应浮起,形成混合液的上层。
将混合液静置数小时。当液体完全分隔后,小心维持上层将被用作生物柴油的液体。
小心地将上层液体倒出,或使用滴油管或泵分开上下层
正确处理甘油。询问本地废物处置当局,看看甘油是否能与普通垃圾一起丢弃(通常都可以这么做)。
如果你不想要浪费甘油,可把它倒在肥料堆上提高分解速度,或利用甘油自制肥皂。你可在网上寻找更多关于自制甘油肥皂的信息。

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