蒸餾物料平衡

1. 如何從植物中提取生物柴油

利用廢動植物油生產生物柴油的工藝
1、工藝：在酸性催化劑存在的條件下，將各種不同酸值的廢動植物油脂進行醇解反應和酯化反應；分離多餘的醇，得出粗酯；然後再分離出非產品部分的多餘成分，如：酸、甘油、水等，得到粗製的產品；在粗製的產品中加入含純鹼10％的飽和食鹽水進行中和反應，得到水洗粗酯，最後，在水洗粗酯中加入工業純鹼後進行加熱蒸餾，收集氣相溫度為220～320℃的餾分，得成品生物柴油。其配料為：
廢動植物油 100％
醇類（甲醇或乙醇等） 10～20％
酸性催化劑（硫酸或苯磺酸） 0.7～1.1％
鹼鹽水 4～6％
純鹼 0.4～0.8％
2、具體技術方案：
酯化：取棕黑色的，酸價AV＝152的玉米油3000kg，加入濃度為98％的工業甲醇450kg和濃度為98％的工業硫酸27kg，將上述的廢油、甲醇和硫酸泵入5000升的酯化缸內，打開迴流冷卻水及熱油加熱閥門，進行升溫加熱，約1小時後，甲醇迴流視盅內出現甲醇迴流，氣相溫度為70℃；在氣相溫度為70～73℃的條件下，甲醇迴流5小時；在氣相溫度為73～85℃的條件下，甲醇迴流3小時15分鍾；在氣相溫度為85～90℃的條件下，甲醇迴流3小時，抽驗物料的酸值AV≤15，迴流時間累計11小時15分鍾，迴流時間>10小時，迴流時間以10～12小時為較佳，得到合格的粗酯。
關閉迴流閥門，打開甲醇蒸餾閥門，將剩餘甲醇蒸出，在氣相溫度為98℃的條件下收集完蒸出的甲醇。
將粗酯經粗酯冷凝器降溫後，泵到儲壇，經靜止12小時後，放出下層稀硫酸及甘油水。

中和：將粗酯泵入中和缸內，邊攪拌邊加入含苛性鈉6％的飽和食鹽水，將粗酯的PH值由2～3中和至7～8，靜止3小時，分出下層飽和食鹽水。該分離出的飽和食鹽水經加鹼片重新配成苛性鈉飽和食鹽水，供下一批中和使用。
常壓蒸餾：將中性粗酯泵入蒸餾鍋，並加入24公斤工業固體純鹼後，升溫加熱，分別收集220℃以下的餾分；220～320℃的餾分以及330℃以上的餾分。其中：

220℃以下的餾分作為汽油與甲醇的互溶劑，呈淡黃色。
220～320℃的餾分作為生物柴油，呈淡黃色。
320℃以上的餾分為棕色，加入下一批蒸餾。

物料平衡為：
投入 產出
原料名稱 數量（kg） 百分比（％） 產品及副產品名稱 數量（kg） 百分比（％）
廢植物油 3000 100 生物柴油 2422 80.73
工業甲醇 450 15 低沸點甲酯 144 4.8
工業硫酸 27 0.9 高沸點甲酯 285 9.5
鹼鹽水 150 5 回收甲醇 270 9
純鹼 24 0.8 回收鹽水 141 4.7
回收稀甘油及稀酸 285 4.8
累計 3651 累計 3547
物料損失 104kg，僅占投入料的2.84％
詳細參考http://blog.163.com/xugang_521/

2. 精餾實驗為了得到全塔效率應該測得哪些數據

精餾塔操作穩定的因素主要有以下5點： 1．物料平衡的影響和制約 在精餾塔的操作中，需維持塔頂和塔底產品的穩定，保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩態操作的必要條件。通常由塔底液位來控制精餾塔的物料平衡。 2、塔頂迴流的影響 迴流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，生產中經常用迴流比來調節、控制產品的質量。 調節迴流比的方法可有如下幾種。 （1）減少塔頂采出量以增大迴流比。 （2）塔頂冷凝器為分凝器時，可增加塔頂冷劑的用量，以提高凝液量，增大迴流比。 （3）有迴流液中間貯槽的強制迴流，可暫時加大迴流量，以提高迴流比，但不得將迴流貯槽抽空。 3．進料熱狀況的影響 當進料狀況發生變化時，應適當改變進料位置，並及時調節迴流比。一般精餾塔常設幾個進料位置，以適應生產中進料狀況，保證在精餾塔的適宜位置進料。如進料狀況改變而進料位置不變，必然引起餾出液和釜殘液組成的變化。 4．塔釜溫度的影響 釜溫是由釜壓和物料組成決定的。精餾過程中，只有保持規定的釜溫，才能確保產品質量。因此釜溫是精餾操作中重要的控制指標之一。 在提高溫度的時候，既要考慮到產品的質量，又要考慮到工藝損失。一般情況下，操作習慣於用溫度來提高產品質量，降低工藝損失。 5．操作壓力的影響 塔的壓力是精餾塔主要的控制指標之一。在精餾操作中，常常規定了操作壓力的調節范圍。塔壓波動過大，就會破壞全塔的氣液平衡和物料平衡，使產品達不到所要求的質量。

3. 化工中泡點進料與常溫進料有何區別

一、受進料溫度變化的影響不一樣：設計泡點進料可以不受春夏秋冬因為進料溫度的變化而造成塔的不穩定；常溫進料受進料溫度的變化可能會造成塔的不穩定。

二、加工製作與設計難易度不一樣：泡點進料可以使精餾段與提餾段的氣液負荷（液氣比）一致，從而在塔的設計時可以採用等徑（精餾段與提餾段塔徑相等），更便於加工製作與設計。常溫進料則難度要大些。

三、使用成本不一樣：進料溫度越高，理論塔板數越大，設備投資就越大，所以常溫進料相對泡點進料可以節省投資費用。

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一、在精餾塔中，假設氣相與液相有充分的接觸時間，足以使兩相達到相平衡，而且塔板上各組分問的關系符合平衡曲線所規定的關系時所需的塔板數。在實際精餾過程中，各塔板上氣液兩相的接觸時間不可能滿足這一要求，所以實際塔板數必大於理論塔板數。生產中一般先確定理論塔板數以及總塔板效率，然後算出實際塔板數。

二、精餾塔的操作應掌握物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡。物料平衡指的是單位時間內進塔的物料量應等於離開塔的諸物料量之和。物料平衡體現了塔的生產能力，它主要是靠進料量和塔頂、塔底出料量來調節的；氣液相平衡主要體現了產品的質量及損失情況。熱量平衡是指進塔熱量和出塔熱量的平衡，具體反應在塔頂溫度上。

三、掌握好物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡是精餾操作的關鍵所在，三個平衡之間相互影響、相互制約。在操作中通常是以控制物料平衡為主，相應調節熱量平衡，最終達到氣液相平衡。要保持塔底液面穩定平衡，必需穩定：進料量和進料溫度；塔頂、側線及塔底抽出量；③塔頂壓力。

4. 在連續精餾實驗中,塔釜出料管沒有安裝流量計,如何判斷和保持全塔物料平衡

物料平衡是指產品或物料實際產量或實際用量及收集到的損耗之和與理論產量或版理論用量之間的比較，並權考慮可允許的偏差范圍。
如果只是判斷是否物料平衡，在沒有流量計的情況下，只能觀察塔釜的液位了。看液位能否維持一個穩定的狀態。

5. 如何判斷精餾塔中物料平衡

塔頂餾出物成分在一段時間內保持穩定

6. 甲烷精餾塔是控制塔中的壓力還是溫度

甲烷精餾塔是控制塔中的壓力還是溫度
精餾操作穩定的因素主要有迴流比；塔頂內溫度、壓力；容進料溫度，組分組成；塔底再沸器迴流溫度，組分組成；整體塔的塔板數；中間循環迴流及抽出物料等等，但最主要因素有下面幾點： 物料平衡的影響和制約 根據精餾塔的總物料衡算可知，對於一定的原料液流量F和組成xF，只要確定了分離程度xD和xW，餾出液流量D和釜殘液流量W也就被確定了。 采出率D/F: D/F=(xF-xW)/(xD-xW) 不能任意增減，否則進、出塔的兩個組分的量不平衡，必然導致塔內組成變化，操作波動，使操作不能達到預期的分離要求。 在精餾塔的操作中，需維持塔頂和塔底產品的穩定，保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩態操作的必要條件。通常由塔底液位來控制精餾塔的物料平衡。

7. 一操作中精餾塔,若保持F、xF、q、 (塔釜上升蒸汽量)不變,而增大迴流比R,Xd和Xw怎麼改變

D增大，L'/V'是變小的，原（Xw，0）點向左邊移動，Xw變小。

塔頂采出率D/F=(xF-xw)/（xD-xw）增大，xD必須降低（不論xw如何內變化，但變化的幅度不大，或者這樣理解。分離效果極佳情況，塔底不含易揮發組分xw=0，D增大，xD必須降低）。

增大、降低、不變；

由於R不變，精餾段操作線平行下移，與q線的交點下移，關鍵看提餾段操作線斜率的變化。

(7)蒸餾物料平衡擴展閱讀：

1、物料平衡的影響和制約：

在精餾塔的操作中，需維持塔頂和塔底產品的穩定，保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩態操作的必要條件。通常由塔底液位來控制精餾塔的物料平衡。

2、塔頂迴流的影響：

迴流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，生產中經常用迴流比來調節、控制產品的質量。

3、進料熱狀況的影響：

當進料狀況發生變化時，應適當改變進料位置，並及時調節迴流比。一般精餾塔常設幾個進料位置，以適應生產中進料狀況，保證在精餾塔的適宜位置進料。如進料狀況改變而進料位置不變，必容然引起餾出液和釜殘液組成的變化。

8. 什麼是精餾塔的直接物料平衡控制和間接物料平衡控制有哪些控制方案

什麼是精餾塔的直接無聊平衡孔子和講解物料平衡控制有哪些控制方案？

9. 影響精餾塔操作穩定的因素有哪些如何確定精餾塔操作已達穩定本實驗裝置能否精餾

影響精餾塔操作穩定的因素有：迴流比、進料狀況、操作壓力。操作已達穩定的條件：靈版敏板溫權度基本不變，塔釜液液面基本保持恆定。

在精餾塔的操作中，需維持塔頂和塔底產品的穩定，保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩態操作的必要條件。通常由塔底液位來控制精餾塔的物料平衡。迴流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，生產中經常用迴流比來調節、控制產品的質量。

(9)蒸餾物料平衡擴展閱讀：

精餾過程所用的設備稱為精餾塔，大體上可以分為兩大類：

①板式塔，氣液兩相總體上作多次逆流接觸，每層板上氣液兩相一般作交叉流。

②填料塔，氣液兩相作連續逆流接觸。

一般的精餾裝置由精餾塔塔身、冷凝器、迴流罐，以及再沸器等設備組成。進料從精餾塔中某段塔板上進入塔內，這塊塔板稱為進料板。進料板將精餾塔分為上下兩段，進料板以上部分稱為精餾段，進料板以下部分稱為提餾段。

10. 掌握物料平衡在精餾操作中有何意義

答：物料平衡是質量和能量守恆在化工生產中的應用。在精餾操作中，隨內時掌握精餾的物料平衡容是極為重要的，如果不掌握平衡會形成進料多，采出少，或進料少，采出多的不正常操作影響產品的質量和數量．因此為了使精餾塔處於最佳的操作條件．提高產品質量。降低消耗，杜絕跑料，在實際操作中，必須掌握物料平衡。