石油工程专业英语【课文翻译】[精选].doc
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1、着火的最小和最大浓度分别称为着火浓度下限和着火浓度上限第五章 生物质液化技术(直接液化技术)1、热解液化、直接液化、间接液化的区别:(1)热解液化热解液化是在缺氧状态下,打破大分子物质的分子链后小分子物质迅速冷凝的过程。(2)直接液化直接液化是以水或其他有机溶剂为介质,把生物质直接转化为液体燃料的过程。(3)间接液化间接液化就是把生物质气化后,再进一步合成液体产品,或者采用水解法把生物质中的纤维素、半纤维素转化为多糖,然后再利用生物质技术发酵成乙醇。现阶段,此种方法产油率低、设备庞大、投资大、副产物多,应用不多。2、生物质高压直接液化影响因素:1.生物质原料种类 2.溶剂 3.催化剂4.反应温
2、度5.反应时间6.反应压力和液化气氛3、生物质油的应用:(1)生物油燃烧(2)生物油制氢(3)生物油气化( 4)富钙生物油(5)生物油制取胶黏剂(6)生物油制取化学品第六章 生物质柴油技术1、生物质柴油的定义:广义:所有用生物质为原料生产的替代燃料。狭义:生物柴油(biodiesel)是指以动植物油脂、微生物油脂和各种废弃油脂等为原料,与短链醇(即低碳醇,如甲醇、乙醇)经过转酯化(酯交换)反应(transesterification reaction)制备获得的一种长链脂肪酸单烷基酯(fatty acid esters)2、生物质柴油的特点:优点(1)具有优良的环保性能。生物柴油含硫量低,从而
3、使二氧化硫和硫化物的排放量降低;生物柴油中不含芳香族烃类,对人体的损害低于普通柴油;. .生物柴油含氧量高,燃烧时排烟少,一氧化碳排放量低;生物柴油的生物降解性高。(2)具有较好的发动机低温启动性能。无添加剂时冷滤点达-20。(3)具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命延长。(4)具有较好的安全性能。闪点高,储存、运输和使用都比较安全,不属于危险品。(5)具有良好的燃烧性能。生物柴油的十六烷值高达燃期短、未燃碳氢和裂解碳氢少,一氧化碳排放量低。燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命延长。(6)具有可再生性能。52.9,着火性能好,滞(7)无需改动柴油机,
4、可直接添加使用,同时无需添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。(8)生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗、提高机动性能,并降低尾气污染。(9)含水率较高,最大可达但降低了油的热值。缺点:45%。水分有利于降低油的黏度,提高稳定性,(1)热值较低。生物柴油含水率较高,最大可达45%。虽然水分有利于降低油的黏度,提高稳定性,但降低了油的热值。(2)具有弱酸性。生物柴油pH值较低,储存设备需耐酸腐蚀材料制造。对柴油机及其附件具有一定的腐蚀性。(3)点火性能不好。由于生物柴油闪点高,虽然安全性较高,但也造成点火性能下降。(4)可再生性具有一定的限制,原料在一定历史时期可能无法实现按
5、需供应(5)具有“老化”倾向,加热不宜超过80,宜避光、避免与空气接触保存。3、冷滤点:是指在规定条件下,当试油通过过滤器每分钟不足环境温度)、闪点(Flash point):在规定的试验条件下,液体发生闪燃的最低温度叫做闪点、point):指气体、液体和固体可燃物与空气共存,当达到一定温度时,与火源接触即自行燃烧。火源移走20ml时的最高温度(即流动点使用的最低着火点(Fire后,仍能继续燃烧的最低温度,称为该物质的燃点或着火点、十六烷值(用来表示柴油的发火性能Cetane number):柴油十六烷值4、酯交换反应原理及影响因素反应温度(7)搅拌速率:(1)游离脂肪酸(2)水分(3)醇油比
6、(4)催化剂(5)反应时间( 6)5、生物柴油的制备方法:直接混合、微乳液法、热裂解和酯交换、超声波法6、低酸值油脂生产生物柴油工艺:. .7、高酸值油脂生产生物柴油工艺:高酸值油脂由于含有较多的脂肪酸,不适宜用碱性催化剂,应改用酸性催化剂。但用酸性催化剂生产生物柴油,反应速度慢,需较高的温度和较长的时间,且含环氧酸、共轭酸、羟基丙烯酸不宜用酸性催化剂。其工艺流程图如下:原料预处理(脱水、脱臭、净化)(醇分离排杂回收醇过滤成品。+催化剂 +70)搅拌反应(1h )沉淀8、间歇均相酸碱结合催化工艺:由于均相酸催化不及碱催化效果好,而且反应时间较长,因此,对游离脂肪酸含量不太高(如略高于3%左右)
7、的原料,通常采用两种可能的技术方案:一是用碱中和游离酸形成皂后分离,精制后的油脂通过碱催化与醇完成酯交换反应;另一是首先在酸性催化条件下游离脂肪酸与醇进行酯化反应,得到脂肪酸酯,待原料中的游离脂肪酸完全转化成脂肪酸酯后再在碱催化作用下完成油脂与醇的酯交换过程。. .9、连续法生物柴油生产工艺(鲁奇(Lurgi)工艺):鲁奇工艺的特点:原料适应性强;过程连续,常压,温度60;双反应器系统,其中获得专利的甘油错流结构能实现转化率最大化;甲醇可回收及循环利用;封闭循环水洗系统能减少废水排放;通过重力沉降实现相分离。10、甘油的回收精制工艺:脱醇、脱水、脱盐、脱色。脱醇是为了将粗甘油中未反应完全的甲醇
8、或短链醇去除,由于短链醇的沸点偏低,可通过常压蒸馏的方法去除;脱水是为了将粗甘油中的水分去除,提高精制后的甘油纯度;脱盐主要是针对酸碱制备生物柴油的副产物甘油而言的,由于在酸碱制备过程中加入了氢氧化钠或硫酸等作为催化剂,因此需要将形成的皂化物质用酸中和生成盐后,采用离心法去除,以提高甘油纯度;脱色是为了让精制后的甘油具有良好的品相与外观,常采用活性炭脱色。. .11、甘油的高值化利用:1.甘油生产环氧氯丙烷生产2, 3-丁二醇 5.甘油生产其它化学品2.甘油生产1, 3-丙二醇3.甘油生产乙二醇4.甘油第七章 生物质沼气技术1、沼气的定义:沼气是指有机物质在厌氧环境中,通过微生物发酵作用产生的
9、一种以甲烷为主的可燃混合气体2、沼气发酵原理:第一阶段,水解和发酵在这一阶段中复杂有机物在微生物(发酵菌)作用下进行水解和发酵。多糖:先水解为单糖,再通过酵解途径生成丙酮酸,经发酵后进一步转化为乙酸、乙醇、丙酸。蛋白质:先水解为氨基酸,再经脱氨基作用产生脂肪酸和氨。脂类:先转化为脂肪酸和甘油,再转化为脂肪酸和醇类。第二阶段,产氢产乙酸(即酸化阶段). .在产氢产乙酸菌的作用下,把除甲酸、乙酸、甲胶、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物,如脂肪酸(丙酸、丁酸)和醇类(乙醇)等水溶性小分子转化为乙酸、氢气和二氧化碳。第三阶段,产甲烷阶段甲烷菌把甲酸、乙酸、甲胺和甲醇、氢气和二氧化碳等基质通过不同的路径
10、转化为甲烷,其中最主要的基质为乙酸、氢气和二氧化碳。氧化碳的合成。厌氧消化过程有70%左右甲烷来自乙酸的分解, 30%左右来源于氢气和二3、沼气发酵微生物之间的相互关系:(1)不产甲烷菌为产甲烷菌提供生长和产甲烷所需的物质,产甲烷菌又为不产甲烷菌生长解除反馈抑制(2)不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宣的氧化还原条件(即厌氧环境)(3)不产甲烷菌为产甲烷菌清除有毒物质(4)不产甲烷菌和产甲烷菌共同维持适宜的发酵环境(5)不产甲烷菌和产甲烷菌间的协同与制约关系pH值4、沼气发酵工艺条件:1.发酵环境 2.发酵物料3.发酵过程调控5、防止沼气池酸化现象的产生的常用方法一般接种物用量为原料量的 1/31/2
11、;:加大接种物用量,使酸化与甲烷化速度能尽快达到平衡,将原料进行堆沤,使易于分解产酸的有机物在好氧条件下分解掉一大部分,同时降低了碳氮比(原料中加入1%2%的石灰水,以中和所产生的有机酸。6、水压式沼气池的工作原理:C/N);7、大中型沼气工程的基本工艺流程:8、水力滞留期:厌氧反应器的水力滞留期(HRT)是指一个反应器内的发酵液按体积SRT)是指悬浮固体物质从反应器里被置换的MRT)是指从微生物细胞的生成到被置换出反应器的时间计算被全部置换所需要的时间、固体滞留期:固体滞留期(时间、微生物滞留期:微生物滞留期(9、全混合式反应器、塞流式反应器、升流式厌氧污泥床、内循环厌氧反应器、厌氧滤器的结
12、构、原理、工作流程及其优缺点:10、沼气的脱水、脱硫方法:冷分离法是利用压力能变化引起温度变化,使水蒸气从气相中冷凝下来1、节流膨胀冷脱水法 2、加压后冷却法:3、固体物理吸水法的方法。常用的有下述两种流程。脱硫:干法脱硫湿法脱硫生物脱硫11、沼气的储存方法:大中型沼气工程一般采用低压湿式储气拒、干式储气柜或沼气储气袋储存沼气。. .浮罩式储气柜干式储气柜12、沼气的利用途径:作为民用燃料和用于照明作孵化禽类用作蔬菜种植13、沼液沼渣的综合利用:(1)有机肥料(2)防治病虫害( 3)饲料填加剂用于发电用作动力燃料用作化工原料用用作储粮防虫14、沼液沼渣的分离方法 :斜板筛法转动筛法挤压式分离法
13、沉降式离心分离法 5过滤式离心分离法第八章 生物质乙醇技术1、乙醇生产方法 :(1)微生物发酵法,就是利用微生物(主要是酵母菌),在无氧条件下将糖类、淀粉类或纤维素类物质转化为乙醇。用糖质原料生产乙醇要比用淀粉质原料简单而直接。用淀粉和纤维素制取乙醇需要水解糖化过程,而纤维素的水解要比淀粉难得多。(2)化学合成法生产乙醇是采用石油裂解产生的乙烯气体来合成乙醇,有乙烯直接合成法、硫酸吸附法和乙炔法等,其中乙烯直接水合法工艺应用较多,它是以磷酸为催化剂,在高温高压条件下,将乙烯和水蒸气直接反应生成乙醇。2、乙醇发酵原理 :生物质原料的水解、糖酵解(EMP途径、 HMP途径、 ED途径、磷酸解酮酶途
14、径、丙酮酸还原反应)3、乙醇发酵的类型:(1)酵母一型发酵( 2)酵母二型发酵(3)酵母三型发酵4、乙醇发酵过程 : 1)发酵前期2)主发酵期 3)发酵后期5、发酵过程中的副产物 :甘油和琥珀酸 ,杂油醇 ,有机酸6、乙醇发酵过程原料利用率:原料利用率是生产上经常用来衡量发酵过程优劣的指标,一些文献中还用乙醇(酒精)产率、乙醇(酒精)得率、发酵率等来表述。其定义为,实际出酒率与理论出酒率的比值。可以用下式表示。式中,理论出酒率(%)单位重量的原料理论上可以产乙醇的重量,还可以表述为理论醇糖比。单糖(葡萄糖、果糖)乙醇发酵的总反应式为即, 100g单糖理论上能发酵产生51.14/100或 0.5
15、114还可以称为单糖理论醇糖比。100%纯乙醇 51.14g和48.86g二氧化碳,双糖(蔗糖、麦芽糖)乙醇发酵的总反应式为:即, 100g双糖理论上能发酵产生53.83/100或 0.5338即为双糖理论醇糖比7、乙醇发酵过程乙醇生产效率 :乙醇生产效率是指单位发酵容器容积每小时生产乙醇的重量,是衡量乙100%纯乙醇53.83g和51.43g二氧化碳,醇生产效率的主要指标,一些文献中还有用乙醇(酒精)生产强度、生产强度等来表述的。乙醇生产效率计算公式如下式所示。. .式中,发酵罐有效容积等于盛装发酵液的量(L),通常为发酵罐实际容积的75%85%;单位成熟醪液中乙醇的质量成熟醪液中乙醇的浓度
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