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脂肪酸甲酯混合物的分离研究

作　者: 余国艳
导　师: 计建炳；聂勇
学　校: 浙江工业大学
专　业: 化学工程
关键词: 脂肪酸甲酯减压精馏过程模拟尿素包和
分类号: TQ028.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着二十一世纪碳水化合物时代的到来以及生物柴油产业链的不断完善,对脂肪酸甲酯深加工利用的研究正不断向前发展。本文通过自制减压精馏装置对麻疯果油制生物柴油进行了C16甲酯与C18甲酯之间的精馏分离研究。实验采用标准体系甲基环己烷—正庚烷在全回流条件下对实际塔板数进行了标定,在此基础上,比较了全回流条件下C16甲酯与C18甲酯的分离按理想体系计算的理论板数与实际板数的差异。同时考察了回流比、真空度对精馏分离效果的影响,分析了不同回流比下C16甲酯和C18甲酯的纯度和收率的情况,且通过实验得到了最佳的气相动能因子。实验结果表明：生物柴油中C16甲酯与C18甲酯间的精馏分离所需理论塔板数与实际塔板数基本吻合,可按理想体系进行工程设计；同时实验测定最佳气相动能因子F为1.40；在回流比为1,塔顶操作压力为135 Pa的条件下,经间歇精馏可获得纯度为99%以上的C16、C18的脂肪酸甲酯产品,纯度99%以上C16甲酯收率为76.2%,纯度99%以上C18甲酯收率为93.6%。且进一步使用过程模拟软件Aspen Plus对以棕榈酸甲酯为目标产物的脂肪酸甲酯连续精馏的工艺流程进行了模拟。结果表明,通过连续精馏可以获得纯度高于99%以上的棕榈酸甲酯产品。通过多种因素对模拟结果影响的灵敏度分析获得了此工艺流程中最优的设计参数和操作条件,为脂肪酸甲酯连续精馏的工业化过程提供了有价值的参考数据。本文还以麻疯果油制生物柴油为原料,以无水乙醇为溶剂,采用尿素包合法提取不饱和脂肪酸甲酯,并重点考察了尿素用量、溶剂用量、包合时间和包合温度对不饱和脂肪酸甲酯分离效果的影响,并通过实验设计优化得到分离纯化的最佳工艺条件。实验结果表明：尿素包合法富集不饱和脂肪酸甲酯的最佳工艺条件为：原料加入量24.1 g,尿素用量为45 g,无水乙醇/尿素(V/W)为4.5：1,包合温度5℃,包合时间20 h。在此条件下,不饱和脂肪酸甲酯的纯度可达到到93.3%,收率59%。

脂肪酸甲酯混合物的分离研究

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