烟道气生产生物柴油的工艺设计

论文总字数：12446字

摘 要

2的烟道气，烟道气中还会含有未燃烧完全的CO，排放的同时还会携带有大量的工业废热。烟道气的排出常会对环境带来较大的污染。生物柴油通常是指以油脂为原料与醇类经酯交换作用获得的单烷基脂肪酸酯，主要用作车用优质柴油或与石化柴油调配使用，或可用作机械加工润滑油，优质的溶剂等。本项目设计主要是以工业生产过程中所产生的大量烟道气为原料，来二级处理生活污水培养工程微藻，并提炼微藻油合成生物柴油，同时副产环氧氯丙烷。根据产品市场需求和产品性质及企业自身实际情况考虑，本项目产品生产规模为20万吨生物柴油。从而实现以制油微藻的光合作用吸收燃煤电厂烟道气中的CO2，并释放O2，再结合生物柴油制备技术联产生物柴油，满足节能减排的同时，创造经济价值，改善环境质量，缓解温室效应。

关键词：烟道气，生物柴油，环氧氯丙烷，微藻

Abstract: Produce a large number of industrial processes often contain high concentrations of CO2 in the flue gas in the flue gas will contain unburned complete CO, also while carrying a large discharge of industrial waste heat . Exhaust flue gas often would bring greater environmental contamination . Biodiesel usually refers to oil as raw material mono-alkyl esters of fatty acids with alcohols obtained by transesterification , mainly used vehicle with high-quality diesel and petroleum diesel deployment or use , or can be used as machining oil , high-quality solvent. The project design is mainly based on industrial production process generated a lot of flue gas as raw material to develop secondary treatment of sewage works microalgae and microalgae oil refining biodiesel , while production of epichlorohydrin . According to market demand and the nature of products and consider their own actual situation , the production scale of this project is 20 million tonnes of biodiesel . Enabling microalgae photosynthesis absorbs oil fired power plant flue gas CO2, and release O2, combined with biodiesel biodiesel cogeneration technology to meet energy conservation while creating economic value, improve environmental quality alleviate the greenhouse effect.

Key words: separation of c4 hydrocarbon, scale of construction, Aspen Plus, simulation, 1-butene

目 录

1 前言 4

1.1 烟道气及其利用 4

1.2 生物柴油的特点[] 4

1.3 本课题的意义 5

2. 工艺流程方案简述 6

2.1 CCSamp;U耦合系统简介 6

2.2生物柴油合成工艺方案选择 7

3 工艺设计说明 8

3.1生物柴油合成工艺流程说明 8

3.2 环氧氯丙烷合成工艺选择与设计 9

3.2.1 反应机理 9

3.2.2 反应条件 9

4 设计及参数 15

4.1 反应器设计 15

4.2 反应条件选择 15

4.3设备参数 15

结 论 22

参 考 文 献 23

致 谢 .................................................... 24

1 前言

所谓烟道气是指煤、燃料油、燃料气等燃料燃烧时所产生的含有较高CO₂浓度、对环境有污染的气态物质，而这些气态物质通常由烟道（囱）排出。通常，工业生产过程中产生的烟道气气量大、含有较高浓度的CO₂及未燃烧完全的CO，排放的同时还会携带有大量的工业废热。此外，烟道气体中还含有一定浓度的SO₂。如果将烟道气直接排放，一方面会由于烟道气中含有CO₂及SO₂酸性气体对环境造成污染，另一方面烟道气中的废热也没有加以回收利用。随着社会对环保要求的不断提高和企业对节能的日益重视，对烟道气的处理和对其废热利用的研究也越来越受到科研工作者和企业的重视。

1.1 烟道气及其利用

烟道气是燃烧过程的产物，其成份很复杂，由气态物质及少量的固体灰尘或颗粒构成。烟道气主要成份是气态物质，该气态物质中主要是燃烧过程的产物CO₂，如果产生烟道气的燃烧过程进行的不完全还会产生少量的CO。因此，烟道气中的主要成份为N₂、CO₂、O₂和CO，其数值范围会随着其燃烧过程的原料及燃烧过程进行的程度等因素的影响而有所不同，其主要成分及范围一般为，N₂ 60～80%，CO₂ 10～16%, O₂ 0.5～4%，SO₂ 0.2～0.5%,CO等少量^[[1],[2]]。而烟道气中少量的固体物质多是由污染物灰尘、粉渣等构成。据估计^[[3]]，每年矿物燃料燃烧约产生200亿吨CO₂，利用的却不到1亿吨。大量的CO₂排放到大气中会导致温室效应的加剧，以及烟道气中含有的SO₂会对自然环境产生较大的负面作用。如果将此大量的烟道气进行处理并对其中的CO₂及排放过程所携带的大量工业废热加以回收利用将在利于环境保护的同时给企业带来巨大的经济效益。因而，国内外目前对烟道气的研究或利用主要集中在烟道气中所含的化学成分CO₂、SO₂等酸性气体和烟道气中所携带的大量工业废热这两个方面^[[4]]。

目前,对CO₂资源化的利用途径主要有以下一些:①在油田注入地层用以增加原油的采收率；②在盐碱工业还可用来净化卤水及生产碳酸镁与碳酸钠。此外，将烟道气中的CO₂先加以回收再利用也是个重要方面。由于通常工业过程产生的烟道气气体量大，CO₂分压低，可供选择的CO₂回收技术很少。目前，从烟道气中回收CO₂的技术方法主要有吸附法、溶剂吸收法及膜分离法。

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