乙醇 乙酸乙酯废气怎么做回收处理
乙醇、乙酸乙酯是有机物,有机物的处理无非就是吸附或者催化燃烧,但能用吸附就用吸附,废气处理工艺简单,没那么多选择的余地,比较可以用催化燃烧来比较。工艺就用活性炭吸附,燃烧机再生,冷凝器回收。
传统的提取方法系将原料装入适当的容器中,加入适宜的溶剂,如乙醇、或CO2流体流体等,通过控制原料粒度、提取时间、提取温度、提取压力等工艺条件,以溶出其中有效成分。普遍使用的方法有: A.浸出提取法:浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等; B.水蒸气蒸馏法:将原料与水在一起加热,当其蒸气压和水的蒸气压总和为一个大气压时,液体开始沸腾,水蒸气将挥发性物质一并带出。例如挥发油,某些小分子生物碱,以及某些小分子的酚类物质; C.升华法:固体物质加热直接气化,冷凝后凝固为固体化合物,利用升华原理直接自原料中提取目标成分。例如樟木中升华的樟脑,茶叶中的咖啡碱等。浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等传统工艺方法,萃取能力强,选择性强,但在萃取、分离过程中,工艺温度均需超过50℃ 以上,易造成“热敏性”有效成分不同程度的分解或变性,使得产品发生次生化;亲脂性的有机溶剂萃取所生产的产品中的溶剂残留高,降低了产品的品质,并且可选取的有机溶剂多属易燃品,生产过程的安全隐患难以消除。水汽蒸馏法、升华法由于其针对性过强,影响了该方法的应用领域。
玉米——粉碎——蒸煮(糊化)——糖化(加糖化酶)——发酵(加酵母菌种)——蒸馏塔(蒸馏)——精馏塔(精馏)——酒精
酵母菌将糖发酵成酒精的过程不是简单的化学反应,其机理至今仍莫衷一是。
1.如果是回收的话,应该是用循环冷却水对乙醇气体冷却,冷凝得到回收的乙醇。当然,不可能一次性全部冷凝下来,或者是串联几个回收塔,或者在塔内部分段冷凝,分段回收。
2.如果是吸收塔,那么得看吸收乙醇是因为乙醇是产品还是伴生品了。可以利用有机物的冷凝点不同,在不同的温度情况下进行冷凝,以得到不同的产物。
如果是1.的话,是不会有废水的(液体全是乙醇,纯度依温度控制的好与坏来决定)。废气是非常少的,如果有的话,有可能是甲醇,甲醚,二甲醚等(得看乙醇是怎么来的)。可以直接通入水中,这些东西水溶性是比较好的,水再去废水处理站厌氧消化(成本较高)。也可以直接送去点燃(生成的都是二氧化碳和水,没有污染的)。
如果是2.的话,把生成的液体分别送去反应器,产品罐等该去的地方。气体返回此塔继续吸收。
分子筛渗透汽化膜分离法通常采用选择性和通量性能更好的NaA型分子筛膜对乙醇-水体系进行选择性筛分分离水分子,达到提高乙醇浓度的目的。分子筛渗透汽化膜分离法能够打破乙醇-水之间共沸,不引入第三组分、具有占地小和能耗更低、不污染环境、高效节能等特点。
工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化法制取乙醇(酒精)。
1、发酵法,发酵法的原料可以是含淀粉的农产品,如谷类、薯类或野生植物果实等;也可用制糖厂的废糖蜜;或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等。这些物质经一定的预处理后,经水解(用废蜜糖作原料不经这一步)、发酵,即可制得乙醇。
发酵液中的质量分数约为6%~10%,并含有其他一些有机杂质,经精馏可得95%的工业乙醇。
2、乙烯水化法,乙烯直接水化法,就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应,生产乙醇,此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解气,成本低,产量大,这样能节约大量粮食。
扩展资料乙醇(酒精)的生产离不开精馏、萃取等化工流程。氧化钙脱水法、共沸精馏、吸附精馏、渗透汽化、吸附法、萃取精馏法和真空脱水法等多用在乙醇的回收和提纯的方面。
实际生产中较成熟的方法是共沸精馏和萃取精馏,这2
种分离方法多以连续操作的方式出现。在一些领域生产乙醇设备简单、投资小,可单塔分离多组分混合物,或同一塔可处理种类和组成频繁更换的物系。
分批共沸精馏可以同时满足这些要求,但是分批共沸精馏所需的塔板数较多,产品中常含有微量的苯不能应用于医药和化学试剂领域,且生产中易发生苯中毒事故。
参考资料来源:百度百科-乙醇
石油是应用最为广泛的能源。我国2004年进口原油1.2亿吨,比上年增加4.8%。2010年石油需求量将达4亿吨,而国内供给能力最大为1.7亿吨。用玉米、薯类等加工石油产品替代品,即用生物化工开发可再生的生物能源和生物化工产品,是各国应对能源危机的一条重要思路。丰原集团经过长期研究和市场跟踪,认为如果原油价格不低于35美元/桶、玉米价格不高于1400元人民币/吨,用玉米加工转化替代石油产品就有利可图。现在,我国玉米年产量近1.2亿吨,其中8000万吨没有加工转化直接用作饲料,所以,完全可以扩大替代石油的加工转化力度。用3000万吨玉米生产的乙醇,可替代1000万吨汽油;用3000万吨玉米可生产550万吨乙烯,相当于目前中石化、中石油两个公司年生产能力的总和。而原料生产过程中还有30%可转化为饲料。据介绍,秸秆能源化的瓶颈主要有两处:一是没有找到或组合出可高效水解纤维素的酶,从而无法使廉价的秸秆一次完成预处理;二是没能培育出高效转化由半纤维素转变而来的木糖的发酵菌种。而丰原发酵技术国家工程技术中心通过多年的研究,突破了国际上“秸秆生产乙醇必须构建同时发酵木糖和葡萄糖生产乙醇工程菌”的思路,创造性地开发了先分离后发酵的工艺路线。这一重大技术突破,不仅大大降低了秸秆转化为能源的成本,而且使我国取得了这一领域的领先地位,为我国大规模的秸秆利用奠定了基础。
“秸秆能源化”效益巨大 负责此项研究工作的丰原集团总工程师薛培俭说,用玉米生产乙醇,3.1吨玉米可生产一吨燃料乙醇,如改用秸秆生产,大约5吨~6吨秸秆就能生产一吨乙醇。我国平均每年富余作物秸秆7亿多吨,如果利用秸秆转化技术,可以大大节约石油的消耗量。专家还指出,从近期看,生物酒精(乙醇)作为燃料,可以部分替代石油能源。从远期看,乙醇则将成为支撑以乙烯为原料的石化工业的基础原料。一直以来,石化工业的基础原料乙烯是从石油中提取的,目前乙醇生产乙烯的技术已经成熟。在未来20年内,由于石油资源的日趋紧张,再加上生物质为原料的乙醇大规模工业化生产,成本相对于石油已具有可竞争性,乙醇将顺理成章地进入工业基础原料领域。农业专家石元春院士指出,发展生物质能源对我国而言,更重要意义在于发展农业和扩大农民增收。他认为,生物质产业从原料到产品,为农业在初级农产品生产和农产品加工之外,开拓了新战场,使农民又多了一条宽阔的增收渠道。丰原集团董事长李荣杰给记者算了一笔账,如果将秸秆利用技术产业化,以50公里为半径建设小型秸秆加工厂,那么按秸秆到厂价每吨400元,农民每亩就可增收200元以上。专家测算,如果我国每年能利用全国50%的作物秸秆、40%的畜禽粪便、30%的林业废弃物,
首先说一下热回流的原理:
热回流提取综合了传统的煎煮法、渗漉法、回流提取法等提取原理,将传统的提取和浓缩同步进行,属于创新工艺。
热回流提取技术采用了真空负压,在改变传统高温煎煮的同时,还可以有效加速中药饮片的膨胀,增加可溶性成分的溶解和扩散速度,可以促进有效成分的溶出。同时在连续提取浓缩过程中产生的蒸汽通过顶部的冷凝器冷凝变成液体,做为新的溶剂又源源不断地返回到提取罐中,可以保持较高的浓度差;同时返回罐中的新溶剂又连续从上部通过提取的饮片从下部流出,起到了动态渗漉作用,浸出的有效成分可以随着抽取的药液进入浓缩器进行浓缩,使整个操作在封闭的条件下一次性完成。
热回流提取技术优势是:
提取较高
针对成分明确的药材,采用适宜的提取溶剂,可保持了较高的有效成分含量,在提高产品质量的同时,也方便了后续的精制工作。
降低成本
溶剂只需一次加入,可节省溶剂一半以上,特别是溶剂为乙醇时,由于乙醇的沸点低,回流量大,罐内更易形成浓度梯度利用提取,还可以对乙醇有效回收,比传统方法节省更为明显。由于是提取浓缩一步完成,操作人员可减少一半,溶剂量、用汽量也大大减少,生产成本可降低大约40% 左右。
提取完全
由于提取罐处于真空状态,加之热回流的新溶剂不断回流补充,加快了饮片中有效成分的溶出,提取较为完全。
周期缩短
使用传统方法由于多次添加溶剂、多次提取和过滤,周期较长,且大部分饮片提取后在排液时发生药渣阻塞现象,延长了排液时间,严重时仅提取时间就可达24 小时以上。而热回流提取由于是提取和浓缩合二为一,二道工序变为一道工序,可一次性直接得到浸膏,操作更便捷。正常情况下,从提取到浓缩一般10 小时之内即可结束,大大提高了生产效率。
工艺稳定
采用热回流提取技术,基本可以实现微机控制的自动化生产,工艺先进,自动化程度高,减少了许多人为因素的干扰,可以确保每一批次提取物的重现性和均一性,从根本上保证药品质量的均一、稳定和可控。
(一) 工艺依据:通常含醇量 50~60%时淀粉、多糖沉淀。60%或70%以上,除鞣质、树脂外,大部分被除掉。
(二) 操作
中药,加水煎2~3次,过滤,滤液浓缩至1:1~1:2(ml:g)或相对密度1.08-1.15,
加适量乙醇,使含醇量达一定要求(50~60%,60~70%)冷藏(10~48小时),滤过。
(三) 影响因素
1.醇沉浓度的选择
一般45%醇沉可去淀粉、糊精等无效成分,50%醇沉后制颗粒、片、胶囊较多;60~70%醇沉制合剂、口服液,澄清度好。50~60%、70~80%二次醇沉多用在注射液、滴眼液等,而60~80%的沉淀经丙酮等洗涤后,可得多糖。
2.所用乙醇浓度的选择
根据经验,乙醇的浓度与药液需要达到的乙醇浓度之间差20%~25%最佳。浓度太低,乙醇用量大浪费,回收不方便,且沉淀成絮状,难以下沉,效果差;浓度太高,得到的醇提液较少,沉淀中含有大量的有效物质,且加入高浓度乙醇,易造成局部浓度过高,形成大块沉淀,将有效成分包裹,随沉淀除去。
3.药液浓度
药液浓缩后的相对密度如果太小,由于药液比较稀,形成的沉淀不易聚结,难以下沉,且浪费乙醇;如相对密度太大,药液因长时间煎煮浓缩,易使苷类、萜类、维生素等成分破坏,且造成淀粉糊化,醇沉时形成大块,包裹有效成分。
4.药液温度
药液温度高,遇冷的乙醇后,骤冷易聚结成团状沉淀,且沉淀增长很快,防碍了有效物质的提出,故效果不理想;药液温度低,相对难以导致沉淀聚结,效果最佳。一般浓缩后放冷至室温。
5.加醇方式
加醇应采用慢加快搅的方法,以使加入的乙醇迅速分散,避免局部浓度过高,形成大块沉淀。且应按一个方向搅动,以免使药液乳化,不易使沉淀下沉分层。如用来醇沉的乙醇浓度不等,应按浓度从小到大的顺序加入。
(四)操作要点
1 药液浓缩:减压低温浓缩;浓缩前后可调节pH,以保留有效成分,如生物碱在酸性下溶解;浓缩程度适宜,浓度太高,易使水溶性低的成分损失(苷元、香豆精)。
2 加醇方式:慢加快搅逐步提高醇浓度。分次醇沉或以梯度递增方式逐步提高乙醇浓度的方法进行醇沉(有利于除杂,减少杂质对有效成分包裹)。
3 醇用量的计算
乙醇用量计算公式: C2*(V+X)=C1*X
对同一品种可用回收乙醇作第二次沉淀,注意回收乙醇浓度有变化,一般在80~85%,精馏达90%以上,须计算后加入或再补加浓乙醇。
4 冷藏与处理:含醇药液慢慢降至室温时,移至冷库于5~10℃静置冷藏(不能结冰,杂质易停留在晶格中不易沉淀)。滤过时,吸取上清夜滤过,下层沉淀慢慢滤过。
6.醇沉是很实用的技术,沉淀会包裹有效成分,增加洗涤可增加有效成分的转移率。
7.与之相适应的纯水法除淀粉和粘液质等,很少用,不太合理。