對生物油組成及組分餾程分布進行分析,基于處理量1000 kg/h中試流程設(shè)計,提出以燃料為主線、化學品為增值點的產(chǎn)品系統(tǒng)利用方案。針對生物油分離精制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——水和酸的分離,設(shè)計2種滿足不同產(chǎn)品需求的精餾流程,可得到低酚木醋液產(chǎn)品的兩塔方案和在此基礎(chǔ)上增加粗乙酸產(chǎn)品的三塔方案,并通過調(diào)整各塔產(chǎn)品分割比例和操作壓力,實現(xiàn)塔器間熱量耦合,降低能耗。結(jié)果表明:2種方案分別可分別節(jié)約蒸汽和循環(huán)水消耗40%和33%,得到的木醋液中酚類含量均不超過0.22%,可保證農(nóng)牧用產(chǎn)品的安全性。 

【文章來源】：太陽能學報. 2020,41(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

生物油主要有機組分的沸點分布

由圖1分布特點，經(jīng)前期實驗驗證，本文提出以精餾分離為主（圖2所示）的下游產(chǎn)品利用方案，其中利用精餾將其中易于燃燒的部分分離得到燃油粗品，將燃燒性欠佳的酚類等物質(zhì)分離得到化學品作為利潤增值點，同時得到木醋液（富水部分）、粗乙酸及生物瀝青，因此低沸點的水、乙酸分離是整個生物油利用的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，分離方案的經(jīng)濟性是整個精制工藝的重要考慮。目前，木醋液的使用標準和市場化推廣尚不成熟，大量企業(yè)無法處理熱解得到的木醋液，而木醋液應(yīng)用主要定位于農(nóng)林業(yè)、畜牧業(yè)、食品、環(huán)境、抑菌等方面，如農(nóng)藥添加劑、土壤改良劑、植物生長促進劑、食品添加劑、脫臭劑和保鮮劑等[16]。諸多研究對于木醋液中的酚類組分考慮甚少，酚類物質(zhì)固然有一定的殺菌消毒作用，但若不控制其濃度也會對環(huán)境和人體產(chǎn)生損害[17]。

如工藝流程（圖3）所示，熱解液相產(chǎn)物S101進入脫輕塔T101，將一部分水和輕沸物從原料里脫除，塔頂氣相經(jīng)E103和E104兩級冷凝，一部分回流入塔，另一部分S102采出，塔釜液S103進入醋液塔T201后，脫除剩余的水和醋酸，塔釜脫除水和乙酸的物流S203作為后續(xù)燃料及富酚油原料。2個塔頂產(chǎn)品物流可混合成為乙酸相對含量為6.90%的稀醋液（水77.04%、酯類1.72%、醛類6.29%、酮類5.40%、酚類0.02%、其他酸類2.63%），可作為農(nóng)牧產(chǎn)品葉面肥、土壤改良劑、植物生長劑、畜牧業(yè)消毒劑等使用[20]。吳巧美等[21]用傳統(tǒng)靜置法結(jié)合乙醚萃取脫水得到熱解終溫450℃時的精制木醋液，其組成為：酸類8%、酚類24%、酮類22%、醛類8%、醇類3%、酯類4%。隋海清等[22]利用四級冷凝，將幾乎所有有機酸和80%以上水分聚集在0～20℃餾分中，但各級餾分仍含有5%以上的酚類。賀博[23]利用分子蒸餾，在70℃、60 Pa的工況下得到輕質(zhì)、中質(zhì)和重質(zhì)3種餾分，雖然能保證酸類組分和左旋葡聚糖分別集中在輕質(zhì)和重質(zhì)餾分中，但3種餾分中酚類都達到30%～60%，各餾分醇類和醛類的含量也很接近，需進一步分離才能利用，主要物流組分見表2。本流程所得稀醋液中酚類含量極低，這也是本產(chǎn)品方案設(shè)計的一個重點考慮，得到無酚低毒的木醋液，為產(chǎn)品推廣提供技術(shù)保障。另外，前2個塔能將水和酸全部分離出去，為后續(xù)產(chǎn)品利用和分離提供保障。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3448032