Новое топливо – биогаз
жүктеу/скачать 1.51 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Обезвоживание
Дистиляция
Чтобы этанол можно было использовать в качестве топлива, необходимо удалить твердые частицы дрожжей и большую часть воды. После брожения затор нагревают, чтобы этанол испарился. Этот процесс, известный как дистилляция , отделяет этанол, но его чистота ограничена 95–96% из-за образования низкокипящего азеотропа вода-этанол с максимальным содержанием этанола (95,6% м / м (96,5% об.) и 4,4% мас. / мас. (3,5% об. / об.) воды). Эта смесь называется водным этанолом и может использоваться только в качестве топлива, но, в отличие от безводного этанола, водный этанол не смешивается с бензином во всех соотношениях, поэтому водная фракция обычно удаляется при дальнейшей обработке для сжигания в сочетании с бензином в бензиновых двигателях. .Обезвоживание
Есть три процесса дегидратации для удаления воды из азеотропной смеси этанол / вода. Первый процесс, используемый на многих ранних заводах по производству этанола, называется азеотропной дистилляцией и заключается в добавлении в смесь бензола или циклогексана . Когда эти компоненты добавляются к смеси, она образует гетерогенную азеотропную смесь в равновесии пар-жидкость-жидкость , которая при перегонке дает безводный этанол в нижней части колонны и паровую смесь воды, этанола и циклогексана / бензола. Когда он конденсируется, он становится двухфазной жидкой смесью. Более тяжелая фаза с низким содержанием уловителя (бензола или циклогексана) отделяется от уловителя и возвращается в исходное сырье, тогда как более легкая фаза с конденсатом после отпарки возвращается во вторую колонну. Другой ранний метод, называемый экстрактивной дистилляцией , заключается в добавлении тройного компонента, который увеличивает относительную летучесть этанола. Когда тройная смесь перегоняется, в верхнем потоке колонны образуется безводный этанол. Поскольку все больше внимания уделяется экономии энергии, было предложено множество методов, которые полностью исключают перегонку для обезвоживания. Из этих методов появился третий метод, который был принят на большинстве современных заводов по производству этанола. В этом новом процессе используются молекулярные сита для удаления воды из топливного этанола. В этом процессе пары этанола под давлением проходят через слой шариков молекулярного сита. Размер пор бусинок позволяет адсорбировать воду без этанола. Через некоторое время слой регенерируют в вакууме или в потоке инертной атмосферы (например, N 2 ) для удаления адсорбированной воды. Часто используются два слоя, так что один может адсорбировать воду, в то время как другой регенерируется. Эта технология обезвоживания может составлять экономии в 3000 БТЕ / галлон (840 к энергии Дж / л) по сравнению с более ранней азеотропной перегонки. Недавние исследования показали, что полное обезвоживание перед смешиванием с бензином не всегда необходимо. Вместо этого азеотропная смесь может быть смешана непосредственно с бензином, так что фазовое равновесие жидкость-жидкость может способствовать удалению воды. Двухступенчатая противоточная установка смесителей-отстойников позволяет добиться полного восстановления этанола в топливную фазу с минимальным потреблением энергии.жүктеу/скачать 1.51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|