精馏技术在油脂工业中的应用优秀毕业论文 参考文献.pdf

中国油脂2 0 0 5 年第3 0 卷第1 2 期 文章编号 1 0 0 3 7 9 6 9 2 0 0 5 1 2 0 0 5 0 0 3中图分类号 r q 6 4 1 文献标识码 a 精馏技术在油脂工业中的应用 张志刚1 2 徐世民1 李鑫钢1 1 天津大学精馏技术国家工程研究中心 3 0 0 0 7 2 天津市 2 长春工业大学4 e x 学院 1 3 0 0 1 2 长春市 摘要 精镏技术是现代物质传递理论在过程工业分离领域中非常重要的应用方法 综述了精 馏技术在油脂工业中的应用进展 主要介绍了减压精馏技术 分子蒸馏技术以及高压精馏技术在现 代油脂工业中的应用 并对精馏技术在今后油脂工业的应用前景及发展方向进行了阐述 关键词 油脂工业 脂肪酸 减压精馏 分子蒸馏 高压精馏 精馏技术是现代物质传递理论在过程工业分离 领域中重要的应用方法 是工业化物质生产中质量 传递 热量传递和动量传递的一项关键共性技术 已 广泛应用于油脂及其天然产物分离等工业领域 在 提高产品纯度和得率等方面具有重大作用 基于我 国油脂生产效率低以及油脂品种开发利用的广度和 深度不够的现状u j 掌握和加强现代精馏技术在 油脂生产中的应用 对我国油脂工业的生存和发展 有着极其重要的战略意义 当前 应用在油脂生产 中的精馏技术主要有3 种 减压精馏 分子蒸馏及高 压精馏 本文主要介绍这3 种精馏技术在油脂生产 中的应用 1 减压精馏技术在油脂生产中的应用 减压精馏 亦称真空精馏 对于油脂生产 采用 真空精馏的原因主要有3 个恻5 油脂在高温下 其 相对挥发度小 使塔的高度增加 油脂具有热不稳 定性 必须限制物系的最高操作温度 提高热效 率 可以节约能耗 随着油脂行业的不断发展 油脂脂肪酸的精馏 分离规模也逐渐扩大 例如从1 万t a 已扩大到3 万 t a 等 对于一个难分离物系 需要许多理论级 这 就需要压降很小的塔器 这方面填料塔具有显著的 优点 近年来在油脂脂肪酸精馏塔中使用的填料多 采用材质为3 1 6 l 或c 1 5 的压延孔波纹填料 采用 3 1 6 l 材质的填料使用寿命为0 5 1 年 采用c 1 5 材 质的填料使用寿命可达5 年以上 实践证明 网孔 板波纹填料可以根据不同的使用场合 采用相适应 收稿日期 2 0 0 5 0 4 0 4 修回日期 2 0 0 5 0 9 2 3 作者简介 张志刚 1 9 6 9 一 男 副教授 博士 主要从事 化工领域传质与分离过程的研究工作 通讯联系人 徐世民研究员 的材质 如铁 铜 铝 3 1 6 l c 1 5 等 广泛用于石油 化工 化工 农药 精细化工等行业 取得高效分离的 优良效果 j 为了得到一级纯度的蒸馏物 在蒸馏过程中 粗 脂肪酸必须被严格地分离 蒸馏装置必须满足以下 标准 装置必须绝对密封 真空系统必须有效而 经济 加热系统必须在尽可能短的时间内把蒸馏 所需的热量传送给脂肪酸 主要是脂肪酸在加热表 面的停留时间不能超过几分钟 蒸馏设备全部由 不锈钢制成 塔内填料不仅要求填料耐腐蚀 而且要 有高的分离效率和低的压降 蒸馏釜要求低的温度 和要有高的真空条件 以避免或减少分解 这只有在 分馏塔内部压降保持很小的情况下才能达到 换句 话说 只有压力降尽可能地低与传质效果尽可能地 高的情况下 蒸馏条件就越好 填料塔按所装填填料的不同分为规整填料塔和 散堆填料塔 规整填料塔的缺点是不适宜于易结焦 和含有积垢物质或腐蚀性很强的物料 无规则散堆 填料和规整填料相比 每块理论塔板的压降较高 但 具有较强的抗腐蚀 抗结垢和不易被裂解产物所堵 塞的性能 而且价格便宜 目前 我国拥有自主产权 的z p a k 填料 峰谷搭片式波纹填料 7 5 j 等用于物 系分离的技术经实践证明均已经达到国际先进水 平 如将我国的真空精馏技术与国内油脂工业有机 地结合起来 必将极大推动我国油脂工业的进一步 发展 增加国际竞争力 2 分子蒸馏技术在油脂生产中的应用 当今 真空蒸馏在工业中正被日益广泛地应用 但对于高沸点 高附加值 热敏性液体油脂的分离 如单甘酯 双甘酯 长链脂肪酸 维生素e 高碳醇 甾醇等 若采用常规的普通蒸馏或真空蒸馏 这些物 万方数据 2 0 0 5 年第3 0 卷第1 2 期中国油脂 5 l 料在高温下就易发生氧化分解及聚合 随着对高分 子量 高黏度 热敏物料的处理问题的出现 人们开 发出一种以加热温度低 滞留时间短 热稳定性好为 特征的高真空薄膜短程蒸馏 分子蒸馏 或短程精馏 是一种特殊的分离技 术 分子蒸馏是在0 1 3 3p a 高真空中进行的非平 衡蒸馏 在油脂类的分子蒸馏中 其最大特点是其 蒸发面与冷凝面的距离在物料分子的平均自由程之 内 所调自由程 即是一个分子与其他气体分子每 连续两次碰撞走过的路程 相当多的不同自由程的 平均值 则叫做平均自由程 此时 物质分子间的引 力很小 自由飞驰的距离较大 这样由蒸发面飞出的 分子 可直接落到冷凝面上凝集 从而达到分离的目 的 因此它可在低温中进行操作 这种特性适合于 热稳定性差的物质和高分子物质的蒸馏 在高附加 值的油脂精细化工产品的开发中 分子蒸馏具有优 良的性能 与通常的蒸馏操作相比较 其主要优点是 蒸发速度快 蒸发温度低 分离效果好 产品基本不 发生分解与聚合现象 热耗低 不存在共沸混合物 在常压和减压中不能蒸馏的物质也可以进行蒸馏操 作等 当今在国际上已被广泛应用于油脂化工 精 细化工 食品添加剂等工业中 1 6 j 为社会提供普通 蒸馏方法所难以分离的高质量产品 在油脂产品中 的应用具体如表1 所示 1 7 1 8 表1 分子蒸馏产品的开发与应用 油脂及油脂成分 脂肪酸类 橄榄油 大豆油 妥尔油 棉籽油 椰 子油 米糠油 亚麻籽油 棕榈油 肝 油 单甘酯 胆甾醇 植物甾醇 油酸 硬脂酸 二聚酸 三聚酸 脂肪 酸甲酯 脂肪酸酰胺 e p a d h a 短程蒸馏在化学 石油化学 药物 塑料 纤维 食品和化妆品等工业中的应用被证明是一种优质 高效 经济的蒸馏分离方法 过去一些无法蒸馏的 组分现在得以有效分离 短程蒸馏在油脂化学工业 中 也有着广阔的应用领域 并将为油脂及其副产物 的深度开发利用展示美好的前景 短程蒸馏的处理 能力比分子蒸馏大得多 可达2 0 3 0 0k g m 2 h 工业用大型短程蒸馏装置最大处理能力可达1 0t h 以上 19 3 高压精馏技术在油脂生产中的应用 植物油脂高压水解得到脂肪酸混合物的生产装 置一般采用塔设备 其中填料塔具有良好的传质性 能 高压操作与真空 常压操作相比 填料塔中的液 体均匀分布变得更加困难 如经过适当的设计 填料 塔不但可以提高高压水解的生产能力 而且效率也 得到提高 2 0 由于高压填料塔不同于真空及常压 填料塔的种种特性 因此对高压蒸馏填料塔的新塔 设计和老塔改造 应针对其特点采用相应的措施 可采用专为高压蒸馏设计的高效液体分布器和气体 分布器 使用较传统填料塔浅的填料层 在两段之间 安装能有效收集 再混合和再分布气液两相的塔内 件 4 展望 通过运用和实施当今先进的精馏技术和填料以 及填料塔内件技术 能够提高出油率 降低生产成 本 加强对油脂副产品的开发利用 改善我国油脂工 业的现状 使我国食用油传统生产更具活力 可运 用现代精馏技术积极开发利用新的植物油资源 如 大力开发油茶 油棕 椰子 油橄揽 文冠果 巴旦杏 核桃 山杏 榛子 扁桃 花椒等木本食用油资源 另 外 利用我国拥有丰富海洋资源的优势 大力发展运 用短程精馏技术 海产动物油中提取和浓缩对健康 有益的高不饱和酸e p a 和d h a 等高附加值产品 总之 油脂工业与现代精馏技术的紧密结合 必将会 提高我国油脂工业的生命力与竞争力 参考文献 1 吴艳 我国食用植物油产销平衡分析与形势预测 j 中国油脂 2 0 0 3 2 8 7 7 7 7 8 2 刘忠岫 我国食用植物油产销格局分析与展望 j 粮 食与油脂 2 0 0 3 9 3 0 3 1 3 刘爱民 成升魁 中国食用植物油资源及食用油产需 平衡研究 j 资源科学 1 9 9 9 2 1 6 6 3 6 5 4 中国粮油学会油脂专业分会 2 0 2 0 年中国植物油料加 工和油脂加工技术研究发展规划意见 j 中国油脂 2 0 0 4 2 9 1 5 9 5 王树楹 现代填料塔技术指南 m 北京 中国石化出 版社 1 9 9 8 6 朱夏霖 网孔板波纹填料 采用c 1 5 材料 在油脂酸精 馏塔中的应用 j 化学工程 2 0 0 2 3 0 4 7 5 7 6 7 刘建新 白鹏 王世昌 基于不同模型的规整填料塔 设计计算 j 石油化工设备 2 0 0 1 3 0 1 3 0 3 4 8 孙津生 黄浩 周勇 等 规整填料的操作弹性和 负荷性能图 j 石油化工 2 0 0 0 2 9 2 1 2 5 1 3 0 9 马双玉 干爱华 吴智勇 等 新型填料技术在除氧器 中的应用 j 化工设备与防腐蚀 2 0 0 3 5 8 3 8 4 1 0 刘春江 壬利东 袁希钢 等 规整填料在加压精馏中 的传质性能 j 化工学报 2 0 0 1 5 2 1 1 3 1 4 1 1 干爱华 姜斌 李鑫钢 等 新型高效填料塔技术在 窄馏分己烷溶剂油分离中的应用 j 化工进展 2 0 0 2 2 1 3 2 1 4 2 1 7 万方数据 5 2中国油脂2 0 0 5 年第3 0 卷第1 2 期 1 2 周伟 梁泰安 于长江 等 组片式波纹填料 p 中 国专利 c n9 5 2 1 7 7 5 7 9 1 9 9 5 1 3 于长江 金浩禹 刘伟 等 立板式六边形开口管状 抗堵填料 p 中国专利 c n9 7 2 1 8 5 0 4 6 1 9 9 7 1 4 梁泰安 张泽廷 徐世民 等 峰谷搭片式波纹填料 j 1 9 9 7 1 5 周伟 梁泰安 杜剑婷 等 斜板式液体收集再分布 器 p 中国专利 c n9 9 2 1 8 1 6 7 4 1 9 9 9 1 6 龚春晖 分子蒸馏技术及其在油脂工业中的应用 j 西部粮油科技 2 0 0 0 2 5 6 2 3 2 6 1 7 乔国平 王兴国 分子蒸馏技术及其在油脂工业中应 用 j 粮食与油脂 2 0 0 2 5 2 5 2 7 1 8 赵国志 分子蒸馏技术及油脂精细化工产品的开发 j 中国商办工业 1 9 9 9 1 0 4 6 4 7 1 9 崔杨棣 短程蒸馏及其在油脂化工中的运用 j 中 国油脂 1 9 9 2 1 7 1 1 2 一1 7 2 0 王树楹 管山 填料塔在高压蒸馏中的应用 j 化 学工程 1 9 9 8 2 6 5 6 9 a p p l i c a t i o no fr e c t i f i c a t i o nt e c h n o l o g yi no i l sa n df a t si n d u s t r y z h a n gz l l i g a n 9 1 x us h i m i n l l ix i n g a n 9 1 1 n a t i o n a le n g i n e e r i n gr e s e a r c hc e n t e rf o rd i s t i l l a t i o nt e c h n o l o g y t i a n i i nu n i v e r s i t y 3 0 0 0 7 2t i a n j i n c h i n a 2 s c h o o lo fc h e m i c a le n g i n e e r i n g c h a n g c h u nu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y 1 3 0 0 1 2c h a n g c h u n c h i n a a b s t r a c t r e c t i f i c a t i o nt e c h n o l o g yi sap o p u l a rs e p a r a t i n gt e c h n i q u e w h i c hp l a y sav e r yi m p o r t a n tr o l e i no i l sa n d f a t si n d u s t r y a p p l i c a t i o no fv a c u u mr e c t i f i c a t i o nt e c h n o l o g y m o l e c u l a rd i s t i l l a t i o nt e c h n o l o g y a n dh i g hp r e s s u r er e c t i f i c a t i o nt e c h n o l o g yi no i l sa n df a t si n d u s t r yw e l er e v i e w e d as u g g e s t i o na n dp r o s p e c to i lc a r r y i n go u tr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e r i to fd i s t i l l a t i o nt e c h n o l o g yi nc h i n e s eo i l sa n df a t si n d u s t r yw e r ep u tf o r w a r d k e yw o r d s o i l sa n df a t si n d u s t r y f a t t ya c i d v a c n u l nr e c t i f i c a t i o n m o l e c u l a rd i s t i l l a t i o n h i g hp r e s s u r er e c t i f i c a t i o n 文章编号 1 0 0 3 7 9 6 9 2 0 0 5 1 2 0 0 5 2 0 5 中图分类 号 t q 6 4 1 文献标识码 a 声化学在油脂工业中的应用 阎杰 仲恺农业技术学院化学与4 1 5 x 系 5 1 0 2 2 5 广州市 摘要 概述了声化学原理及声化学反应器 评述了声化学在油脂萃取 碱炼 皂化 氢化 酯交换 以及有机介质中酶反应等领域的研究进展 指出了声化学在油脂工业应用中尚存在的问题及进一 步研究的方向 关键词 超声波 声化学 油脂 声化学是利用超声波加快化学反应速率 提高 反应产率 或开启新的化学反应通道 获得新的反应 产物的科学 它是声学与化学相互交叉渗透而形成 的一门很有发展潜力的新兴科学 2 0 世纪7 0 年代 后期 由于大功率超声设备的不断出现 使曾沉寂多 年的声化学又复苏 1 9 8 6 年 在英国w a r w i c k 大学 召开了第一届国际声化学 s o n o c h e m i s t r y 会议 英国 泰晤时报 t h et i m e s 载文 一场新的工业革命就 在眼前 它将使塑料 洗涤剂 制药和农业的传统生 收稿e t 期 2 0 0 5 0 2 2 2 作者简介 阎杰 1 9 7 3 一 男 讲师 博士 主要从事声 化学在油脂工业中的应用研究工作 产技术焕然一新 它无与伦比的优点就是安全和廉 价 这就是称作为声化学的新科学分支 作 为科学技术上的重大突破 它被列人1 9 8 7 年科技重 大事件之一 从此 国内外有关声化学的研究及学 术交流异常活跃 1 9 9 4 年创办发行第一个国际性的 声化学杂志 u l t r a s o n i cs o n o c h e m i s t r y 由于声化学 自身具有低能耗 无污染等特点 使其可望成为面向 2 l 世纪的 绿色化学 目前 声化学已成为化学领 域的分支学科 一旦它取得的突破获得大规模应用 必将在化学工业界产生新的革命 油脂工业作为化 学工业一个分支 它的发展不可避免地受到声化学 的冲击 本文对声化学原理及声化学反应器进行了 简单介绍 重点评述了声化学在油脂工业中的应用 万方数据 精馏技术在油脂工业中的应用精馏技术在油脂工业中的应用 作者 张志刚 徐世民 李鑫钢 zhang zhi gang xu shi min li xin gang 作者单位 张志刚 zhang zhi gang 天津大学精馏技术国家工程研究中心 300072 天津市 长春工业大 学化工学院 130012 长春市 徐世民 李鑫钢 xu shi min li xin gang 天津大学精馏技 术国家工程研究中心 300072 天津市 刊名 中国油脂 英文刊名 china oils and fats 年 卷 期 2005 30 12 被引用次数 2次 参考文献 20条 参考文献 20条 1 吴艳 我国食用植物油产销平衡分析与形势预测 期刊论文 中国油脂 2003 07 2 刘忠岫 我国食用植物油产销格局分析与展望 期刊论文 粮食与油脂 2003 9 3 刘爱民 成升魁 中国食用植物油资源及食用油产需平衡研究 期刊论文 资源科学 1999 06 4 中国粮油学会油脂专业分会 2020年中国植物油料加工和油脂加工技术研究发展规划意见 期刊论文 中国油脂 2004 01 5 王树楹 现代填料塔技术指南 1998 6 朱夏霖 网孔板波纹填料 采用c15材料 在油脂酸精馏塔中的应用 期刊论文 化学工程 2002 04 7 刘建新 白鹏 王世昌 基于不同模型的规整填料塔设计计算 期刊论文 石油化工设备 2001 01 8 孙津生 黄洁 周勇 规整填料的操作弹性和负荷性能图 期刊论文 石油化工 2000 02 9 马双玉 干爱华 吴智勇 新型填料技术在除氧器中的应用 期刊论文 化工设备与防腐蚀 2003 05 10 刘春江 王利东 袁希钢 规整填料在加压精馏中的传质性能 期刊论文 化工学报 2001 01 11 干爱华 姜斌 李鑫钢 新型高效填料塔技术在窄馏分己烷溶剂油分离中的应用 期刊论文 化工进展 2002 03 12 周伟 梁泰安 于长江 组片式波纹填料 1995 13 于长江 金浩禹 刘伟 立板式六边形开口管状抗堵填料 1997 14 梁泰安 张泽廷 徐世民 峰谷搭片式波纹填料 1997 15 周伟 梁泰安 杜剑婷 斜板式液体收集再分布器 1999 16 龚春晖 分子蒸馏技术及其在油脂工业中的应用 期刊论文