粗蓖麻油合成生物柴油反应热力学分析

生物柴油生产工艺

生物柴油的制备方法主要有 4 种: 直接混合法( 或稀释法) 、微乳化法、高温热裂解法和酯交换法。前两种方法属于物理方法, 虽简单易行, 能降低动植物油的黏度, 但十六烷值不高, 燃烧中积炭及润滑油污染等问题难以解决。高温裂解法过程简单,没有污染物产生, 缺点是在高温下进行, 需催化剂,裂解设备昂贵, 反应程度难控制, 且高温裂解法主要产品是生物汽油, 生物柴油产量不高。酯交换法又分为碱催化酯交换法、酸催化酯交换法、生物酶催化酯交换法和超临界酯交换法。酯交换法是目前研究最多并已工业化生产的方法但生物酶催化酯交换法目前存在着甲酯转化率不高, 仅有40%～60%, 短链醇( 甲醇、乙醇) 对脂肪酶毒性较大,酶寿命缩短; 生成的甘油对酯交换反应产生副作用,短期内要实现生物酶法生产生物柴油, 还是比较困难。超临界酯交换法由于设备成本较高, 反应压力、温度也高, 一程度上影响了该技术的工业化, 目前主要处于试验室研究阶段。 1 生物柴油生产工艺 目前, 国内采用的原料主要有地沟油、酸化油、混合脂肪酸、废弃的植物和动物油等, 根据不同的原料应采用不同的工艺组合来 生产生物柴油。因目前国内企业的日处理量不是很大( 大多为5～50t /d 不等) , 酯交换( 酯化) 工序一般采用反应釜间歇式的; 分离、水洗工序有采用罐组间歇式的, 也有采离心机进行连续分离、水洗的。 1 地沟油制取生物柴油 地沟油水分大、杂质含量多, 酸值较高, 酸值一般在20(KOH)

/(mg/g) 油左右。由地沟油制得的生物柴油颜色较深, 一般需经过脱色或蒸馏工序、添加剂调配工序处理。 碱法催化制备生物柴油工艺流程 氢氧化钠→甲醇粗甘油→脱溶→精制→甘油 ↓↑ 地沟油→过滤→干燥→酯交换→分离→脱溶→水洗→干燥→生物柴油 2酸化油制取生物柴油 酸化油的机械杂质含量较大( 如细白土颗粒) , 酸值一般在80～160(KOH) /(mg/g) 油间, 国内有一步酸催化法和先酸催化后碱催化两步法来制备生物柴油。因酸化油中含有一定量的悬浮细白土颗粒及胶杂, 在反应过程易被硫酸炭化, 在反应釜底部会有一定量的黑色废渣。在酯化反应过程国内有采用均相反应的, 也有采用非均相反应的, 各有利弊。均相反应( 反应体系温度60～65℃) 甲醇在体系内分布均匀, 接触面积大, 利于参与反应, 但生成的水没有带走, 阻碍反应进程; 非均相反应( 反应体系温度105～115℃) 甲醇以热蒸汽形式鼓入, 可以带走一部分生成的水, 有利于反应进程, 以及免去反应釜的搅拌装置, 但甲醇气体在油相的停留时间短、接触面积小, 不利于参与反应,需要更多的热能和甲醇循环量。由酸化油制得的生物柴油颜色也较深, 一般需经过脱色或蒸馏工序、添加剂调配工序处理。一步酸催化制备生物柴油工艺流程:

蓖麻油浸提同步蓖麻饼粕脱毒技术的研究

蓖麻油浸提同步蓖麻饼粕脱毒技术的研究溶剂浸提法具有浸提效率高、设备要求低、便于自动化和连续化生产等优点,是当今大多数企业制取蓖麻油采用的技术。国内主要采用6号溶剂作为浸提蓖麻油的浸提剂。 6号溶剂主要成分是正己烷,该溶剂浸提蓖麻油效率低、易爆炸、有毒、污染空气,所以寻找一种浸提蓖麻油效率高、安全、绿色环保的溶剂替代6号溶剂显得格外紧迫。蓖麻籽中含有四种毒素,毒素毒性大,性质各异,使蓖麻饼粕脱毒困难。 现有脱毒技术存在对设备要求高,条件苛刻,工业成本高或者脱毒效果不理想等缺点,使蓖麻饼粕主要作为农田肥料使用,附加值低。为改进蓖麻油制取和蓖麻饼粕脱毒技术,提高蓖麻籽加工的整体经济效益,本文建立了一套溶剂浸提蓖麻油同步脱除蓖麻饼粕毒素的工艺技术,主要研究结果如下。 采用甲醇、95%乙醇、丙酮、异丙醇做蓖麻油浸提实验,同时以正己烷作对比。结果表明:五种溶剂中,95%乙醇浸提后饼粕粗蛋白含量及NSI最高,浸提的蓖麻油质量较好,一次浸提蓖麻油提取率能达到89.55%,可将95%乙醇作为浸提蓖麻油的浸提剂。 分别用85%、65%、45%、25%的乙醇溶液浸提蓖麻饼粕。结果表明:浓度大于或等于65%的乙醇溶液具备浸提蓖麻油和脱除蓖麻碱的能力,浓度小于或等于45%乙醇浓度的乙醇溶液具备脱除变应原和蓖麻碱的能力。 优化了 95%乙醇浸提蓖麻油的条件,得到95%乙醇浸提蓖麻油的最优条件为:微波变性时间1 min、浸提时间1 h、料液比1:8 g/mL、浸提次数3次。在最优条件下,蓖麻油的浸提率为99.98%,饼粕残油率为0.07%,饼粕蓖麻碱残留量为

0.0188%。 考察了不同因素对25%乙醇脱除饼粕中变应原、蓖麻碱的影响,得到25%乙醇溶液脱除饼粕中变应原、蓖麻碱毒素的适宜条件为:浸提时间3 h、浸提温度80℃、料液比1:12 g/mL、浸提3次。在适宜条件下,蓖麻碱脱除率为98.43%,变应原脱除率为 98.64%。

化工热力学复习总结材料

第一章、绪论 一、化工热力学的目的和任务 通过一定的理论方法，从容易测量的性质推测难测量的性质、从有限的实验数据获得更系统的物性的信息具有重要的理论和实际意义。 化工热力学就是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程（特别是化工过程）中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题。 二、1-2化工热力学与物理化学的关系 化工热力学与物理化学关系密切，物理化学的热力学部分已经介绍了经典热力学的基本原理和理想系统（如理想气体和理想溶液等）的模型，化工热力学将在此基础上，将重点转移到更接近实际的系统。 三、热力学性质计算的一般方法 (1)基于相律分析系统的独立变量和从属变量； (2)由经典热力学原理得到普遍化关系式。特别是将热力学性质与能容易测量的p、V、T及组成性质和理想气体等压热容联系起来； (3)引入表达系统特性的模型，如状态方程或活度系数； (4)数学求解。 第2章流体的P-V-T关系 1.掌握状态方程式和用三参数对应态原理计算PVT性质的方法。 2.了解偏心因子的概念，掌握有关图表及计算方法。 1.状态方程：在题意要求时使用该法。 ①范德华方程：常用于公式证明和推导中。 ②R—K 方程： ③维里方程： 2.普遍化法：使用条件：在不清楚用何种状态方程的情况下使用。 三参数法： ①普遍化压缩因子法 ②普遍化第二维里系数法 3、Redlich-Kwong（RK）方程 3、Soave（SRK）方程

4、Peng-Robinson （PR ）方程 () 22 a 0.45724c r c R T T P α= 0.0778 c c RT b P = §2-5高次型状态方程 5、virial 方程 virial 方程分为密度 型： 和压力型： 第3章 纯物质的热力学性质 1、热力学性质间的关系 dU TdS pdV =- H=U+PV dH TdS Vdp =+ A=U-TS dA SdT pdV =-- G=H-TS dG SdT Vdp =-+ Maxwell 关系式 S V T P V S ?????? =- ? ??????? S P T V P S ?????? = ? ??????? V T P S T V ??????= ? ??????? P T V S T P ?????? =- ? ??????? 转换公式： 1Z X Y X Y Z Y Z X ??????? ??=- ? ? ?????????? 3.2计算H ?和S ?的方法 1.状态方程法： P P V dH C dT V T dP T ?? ???=+- ???????? P P C V dS dT dP T T ???=- ???? 2.剩余性质法： ①普遍化压缩因子图 ()()0 1 R R R T C C C H H H RT RT RT ω =+ ()()0 1 R R R T S S S R R R ω = +

蓖麻油提炼设备工艺流程

一、工艺流程 蓖麻油油料的预处理包括油料的清理、剥壳、干燥、破碎、软化、轧胚和蒸炒等工序。 1.油料清理 （1）油料在收获、晾晒、运输和贮藏等过程中会混进一些沙石、泥土、茎叶及铁器等杂质，如果生产前不予清除，对生产过程非常不利，油料中所含杂质可分为无机杂质、有机杂质和含油杂质三大类。 （2）所谓油料清理，即除去油料中所含杂质的工序之总称。对清理的工艺要求，不但要限制油料中的杂质含量，同时还要规定清理后所得下脚料中油料的含量。 2．油料剥壳与仁壳分离 剥壳要求 ①仁中含壳率：不超过*％。 ②壳中含仁率（手拣）：不超过*％。 3.油料干燥

油料干燥是指高水分油料脱水至适宜水分的过程。油料收获时有时在雨季，所以水分含量高。为了安全贮藏，使之有适宜水分，干燥就十分必要。 利用干燥设备加热油料，可使其中部分水分汽化，同时，油料周围空气中的湿度，必须小于油料在该温度下的表面湿度，这样形成湿度差，则油料中的水分才能不断地汽化而逸入大气，并且在单位时间内，通过油料表面的空气量越多，则油料的脱水速度越快，干燥设备强制通入热风进行干燥，就是利用这个原理。 4.油料破碎 用机械的方法，将油料粒度变小的工序叫破碎。破碎的目的，对于大粒油料而言，是改变其粒度大小利于轧胚；对于预榨饼来说，是使饼块大小适中，为浸出或第二次压榨创造良好的出油条件。 5.油料软化 软化是调节油料的水分和温度，使其变软。增加塑性的工序。 6.油料轧胚

轧胚亦称“压片“、“轧片“。它是利用机械的作用，将油料由粒状压成薄片的过程。轧胚的目的，在于破坏油料的细胞组织，为蒸炒创造有利的条件，以便在压榨或浸出时，使油脂能顺利地分离出来。 对轧胚的基本要求是料胚要薄，面均匀，粉末少，不露油，手捏发软，松手散开，粉末度控制在筛孔1毫米的筛下物不超过10％～15％，料胚的厚度要保持在一定的程度。轧完胚后再对料胚进行加热，使其入浸水分控制在7％左右，粉末度控制在10％以下。 7.油料蒸炒 油料蒸炒是指生胚经过湿润、加热、蒸胚和炒胚等处理，使之发生一定的物理化学变化，并使其内部的结构改变，转变成熟胚的过程。 蒸炒是制油工艺过程中重要的工序之一。因为蒸炒可以借助水分和温度的作用，使油料内部的结构发生很大变化，例如细胞受到进一步的破坏，蛋白质发生凝固变性，磷脂和棉酚的离析与结合等，而这些变化不仅有利于油脂从油料中比较容易地分离出来，而且有利于毛油质量的提高。所以，蒸炒效果的好坏，对整个制油生产过程的顺利

《化工热力学》课程标准

《化工热力学》课程标准 英文名称：Chemical Engineering Thermodynamics 课程编号： 适用专业：应用化学本科学分数：2 一、课程性质 所属一级学科——化学工程，二级学科——化学工程基础学科。 《化工热力学》是应用化学专业的重要专业方向课程。该课程包括化工基础理论，热力学案例分析、化工节能创新等化工技能，是化工类专业教学体系和人才培养体系中比较重要的专业课。 先修课程为《高等数学》、《物理化学》、《化工原理》等。 二、课程理念 1、该课程是化学工程的精髓 《化工热力学》课程属于工学学科门类下化学工程学科，是化工过程研究、开发和设计的理论基础，在科研和生产领域具有不可缺少的地位。它是从化学工程的角度，分析并给出化工过程经历的实质性变化，在原理和计算方法上指导各种化工过程的进行和优化。 该课程是应用化学专业的重要专业方向课程，是化学工程的精髓，是所有单元操作的基础，是《化工原理》、《反应工程》、《化工分离过程》等课程的基础和指导。 该课程在化学化工类人才培养中起着重要的承前启后、由基础到专业的桥梁作用，是化工类人才持续深造和研究开发必须打好的知识功底。 2、理论与工程应用相结合，培养学生的工程与开发能力 该课程定位为工程学科专业方向课，故在培养学生科学素质的同时，始终强调工程能力的培养，将化工热力学理论，模型与工程应用融为一体，旨在培养学生能够应用和建立热力学模型解决化学工程和工艺开发中的问题。 3、砸实热力学知识，培养学生扎实的学习能力和创造能力 该课程是以化工热力学、工程热力学和统计热力学为学科基础，以计算机及其技术为工具，培养学生从热力学角度分析解决现代化工技术的复杂工程问题。为了培养创新型高素质人才，既要给学生以干粮——扎实的热力学知识，又要给学生以猎枪——获取和创造知识的能力。 4、重视过程与动态评价 采用平时表现与考试成绩相结合的评价理念。学生在完成课后作业、课堂讨论、口试等内容和环节后，获得参加考试资格。知识和能力之间应树立一种内在联系，多看重教学过程中学生的参与程度和提高程度，不把期末考试作为教学评价的唯一标准，坚持“过程评价”和“动态评价”。 三、课程目标 总目标： 通过介绍化工热力学的起源、现状和发展，使学生了解热力学在化工过程中的主要实际应用；引导学生构建化工热力学课程的知识网络，使学生掌握化工热力学的基本概念和基本原理，利用化工热力学的方法对化工中物系的热力学性质和其它化工物性进行关联及推算，利用化工热力学的原理和模型进行化工过程能量、相平衡分析和研究；训练学生理论联系实际的思维，使学生具备利用热力学知识分析解决化工领域中有关实际问题的初步能力，形成基本知识扎实、应用能力突出的专业素养。 分目标：

生物柴油制备方法及国内外发展现状

生物柴油制备方法及国内外发展现状 摘要：通过查找文献，简要介绍了生物柴油的定义和优点，重点介绍它的制备方法，同时也对它在国内外的发展现状作了些介绍。 关键词：生物柴油；制备；现状； Abstract:This article gives a brief introduction to the definiton , advantages and development at home and abroad of the biodiesel,it also gives an emphasis introduction on prepation method . Keywords: biodiesel；prepation；actuality； 随着城市对能源需求的不断增加，石油资源的日益枯竭，全世界都将面临能源短缺的危机，而且石油燃烧对环境造成严重的污染，在很大程度上影响着人们的健康水平，于是对生物柴油的研究应用成为缓解日益恶化的能源和环境问题的焦点。 1生物柴油的定义及优点 1.1 定义 生物柴油是指以油料作物、野生油料植物、工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮废油等为原料，通过酯交换工艺制成的有机脂肪酸酯类燃料[1]。产业化生产中所说的生物柴油是指脂肪酸甲酯，是脂肪酸与甲醇发生酯化反应后的生成物。 基于美国生物柴油协会定义，生物柴油是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃料。天然油脂由长链脂肪酸的甘油三酯组成，分子量大，接近700～1000，虽本身可以燃烧，但不能和普通柴油充分混合，直接用作柴油有很多缺陷，需要设计专门的柴油机。酯交换后得到脂肪酸甲酯，分子量降低至200-300，与柴油的分子量相近，性能也接近于柴油，可以按任意比例混合，也无需设计专门的柴油机。且具有接近于柴油的性能，是一种可以替代柴油使用的环境友好的环保燃料。 1.2 优点 生物柴油与石化柴油具有相近的性能，并具有显著的优越性[2,3]：(1)具有优良的环保特性。生物柴油中硫含量低，不含芳香烃，

有毒有害气体净化处理技术(新版)

有毒有害气体净化处理技术 (新版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0591

有毒有害气体净化处理技术(新版) 摘要：恶臭气体处理问题是当前工业废气处理的难点、热点，本文分析了我国恶臭气体产生的原因及危害，国外恶臭气体污染现状以及重点介绍了几种处理恶臭气体的技术方法，并对以后的研究方向进行了展望。 关键字：恶臭气体；污染状况；化学氧化法；生物除臭法； 引言 恶臭污染，是指大气、水体、废弃物等物质中含有的具有引起人们厌恶或不愉快气味的挥发性物质，通过空气介质，作用于人的嗅觉器官而被感知的一种感知(嗅觉)污染。恶臭种类繁多，分布广泛，其来源主要有生活源和工业源。随着工业的迅速发展，化工行业的崛起，工业排放的恶臭气体亦越来越多，影响人们的正常生产与生活，因此，迫切需要加强对恶臭气体的治理[1]

。 1．恶臭气体的危害及产生的原因 1.1恶臭的危害 1988年夏季，日本川崎市连续发生一种特殊的大气污染：污染源近处许多人被熏得当场晕过去，数百人出现类似中毒反应。后查明，这是由一家化工厂排放的一种含硫醇类废油产生的恶臭物质污染所致。1990年3月，中国湖南省邵阳市政工程公司两名工人在清疏下水道时，被沟内积蓄的恶臭当场熏倒。据不完全统计，恶臭公害诉讼事件仅此于噪声，居第二位。 恶臭给人带来的危害分两类概况：(1)给人以不适的感觉，使心情不愉快，继而对人的呼吸系统、循环系统、消化系统、精神状态等都会带来危害；(2)对人体呼吸器官、皮肤、粘膜、眼睛等造成刺激或伤害[1] 。 1.2恶臭产生的原因 恶臭产生的原因主要有：燃料燃烧和工业生产过程中产生的废

化工热力学(第三版)陈钟秀课后习题答案

第二章 2-1.使用下述方法计算1kmol 甲烷贮存在体积为0.1246m 3、温度为50℃的容器中产生的压力：（1）理想气体方程；（2）R-K 方程；（3）普遍化关系式。 解：甲烷的摩尔体积V =0.1246 m 3/1kmol=124.6 cm 3/mol 查附录二得甲烷的临界参数：T c =190.6K P c =4.600MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.008 (1) 理想气体方程 P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa (2) R-K 方程 22.5 22.5 6 0.52 6 8.314190.60.427480.42748 3.2224.610 c c R T a Pa m K mol P - ?== =???? 531 68.314190.60.08664 0.08664 2.985104.610 c c RT b m mol P --?===??? ∴() 0.5RT a P V b T V V b = --+ ()()50.555 8.314323.15 3.222 12.46 2.98510323.1512.461012.46 2.98510---?= - -???+? =19.04MPa (3) 普遍化关系式 323.15190.6 1.695r c T T T === 124.699 1.259r c V V V ===＜2 ∴利用普压法计算，01Z Z Z ω=+ ∵ c r ZRT P P P V = = ∴ c r PV Z P RT = 65 4.61012.46100.21338.314323.15 c r r r PV Z P P P RT -???===? 迭代：令Z 0=1→P r0=4.687 又Tr=1.695，查附录三得：Z 0=0.8938 Z 1=0.4623 01Z Z Z ω=+=0.8938+0.008×0.4623=0.8975 此时，P=P c P r =4.6×4.687=21.56MPa 同理，取Z 1=0.8975 依上述过程计算，直至计算出的相邻的两个Z 值相差很小，迭代结束，得Z 和P 的值。 ∴ P=19.22MPa 2-2.分别使用理想气体方程和Pitzer 普遍化关系式计算510K 、2.5MPa 正丁烷的摩尔体积。已知实验值为1480.7cm 3/mol 。 解：查附录二得正丁烷的临界参数：T c =425.2K P c =3.800MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.193

蓖麻油说明书

sip324——化学品安全技术说明书 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名称：蓖麻油 化学品俗名或商品名：蓖麻油 化学品英文名称：castor oil 第二部分成分/组成信息 化学品名称：蓖麻油 有害物成分 cas no.8001-79-4 第三部分危险性概述 危险性类别： 侵入途径： 健康危害：osha表z—1空气污染物：以植物油雾计 健康危害(蓝色)：0 第四部分急救措施 皮肤接触：脱去并隔离被污染的衣服和鞋。确保医务人员了解该物质相关的个体防护知 识，注意自身防护。 眼睛接触：如果皮肤或眼睛接触该物质，应立即用清水冲洗至少20min。 吸入：移患者至空气新鲜处，就医。如果患者呼吸停止，给予人工呼吸。如果呼吸困难， 给予吸氧。 食入： 第五部分消防措施 危险特性：与强氧化剂、强酸接触发生反应。 易燃性(红色)：1 反应活性(黄色)：0 有害燃烧产物： 灭火方法及灭火剂：如果该物质或被污染的流体进入水路，通知有潜在水体污染的下游 用户，通知地方卫生、消防官员和污染控制部门。使用干粉、抗醇泡沫、二氧化碳灭火。 第六部分泄漏应急处理 应急处理：疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。建议 应急处理人员戴好防毒面具，穿一般消防防护眼。在确保安全情况下堵漏。喷水雾会减少蒸 发，但不能降低泄漏物在受限制空间内的易燃性。用沙土或其它不燃性吸附剂混合吸收，然 后收集运至废物处理场所处置。也可以在保证安全情况下，就地焚烧。如大量泄漏，利用围 堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。 第七部分操作处置与储存 储存注意事项：储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过30℃。防止 阳光直射。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂分开存放。储存间内的照明、通风 等设施应采用防爆型，开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材。禁止使用易产生火 花的机械设备和工具。定期检查是否有泄漏现象。灌装时应注意流速(不超过3m／s)，且有 接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。 erg指南：128 erg指南分类：易燃液体(非极性的／与水不混溶的) 第八部分接触控制/个体防护 最高容许浓度：中国mac：未制定标准 工程控制：密闭操作，注意通风

制备生物柴油的方法

1用地沟油制备生物柴油的方法 前言：本发明涉及一种用地沟油制备生物柴油的方法，按重量百分比，A.将97～99.8％的地沟油和0.2～3％的多孔载体的固体酸催化剂加入反应釜内，反应温度控制在＞95℃至130℃，常压下通入气相甲醇，搅拌1～4小时进行酯化反应，反应结束后，分离出固体酸催化剂；B.将酯化反应后70～80％的液体、15～25％的甲醇以及1～5％的固体碱催化剂放入反应釜内，反应温度控制在50℃～65℃，常压下搅拌0.5～2小时进行酯交换反应； C.酯交换反应完成后，将液体静置或进行离心分离，上层即为制备的生物柴油，下层为甘油、固体碱催化剂以及甲醇。本发明具有酯化反应充分，能耗低，工艺简单，收率高的特点，能满足工业化规模生产。 制造生物柴油的反应釜 前言：本发明涉及一种制造生物柴油的反应釜，包括釜体和安装在釜体上的搅拌装置，所述的釜体为具有夹层的夹套式结构，釜体上的蒸汽进口和冷凝水出口与夹层相通，釜体上分别设有的原料进料口、出料口、催化剂进口以及溶剂进口与釜体反应腔相通，所述原料进料口和催化剂进口分别设置在釜体的上部，出料口设置在釜体的底部，而溶剂进口设置在釜体的底部或/和下部。本发明的反应釜结构简单，设备投资少，酯化反应充分，生产效率高，能满足工业化规模生产。 反应釜：又称反应器或反应锅。是化工生产中用于进行化学反应的一种容器。常配备必要的传热装置和搅拌装置以达到强化生产的目的。反应釜分为间歇式、半连续式和连续式三种。搅拌器主要用于染料和制药工业，也用于其他工业，如烧碱生产中的苛化桶等。使两种或多种物料进行混合的操作。有机械搅拌和空气搅拌等方法。可以促进物理变化和化学反应。通常在搅拌器中进行。 温度控制以温度作为被控变量的开环或闭环控制系统。其控制方法诸如温度闭环控制，具有流量前馈的温度闭环控制，温度为主参数、流量为副参数的串级控制等。在分布参数系统中，温度控制是以控制温度场中温度分布为目标的。 脂肪酸温控容器结晶分离法利用油脂化学品固化点的差别进行分离的最早方法。主要用在油脂的分离操作，如脱蜡、冬化、棕榈油分为棕油硬脂精和棕油油精等。油脂水解得到的混合脂肪酸也可用此法将其中熔点较高的硬脂酸和棕榈酸等与较低的油酸等分开。本法的特点是温度控制要均匀，但不能强烈搅拌以免结晶被破坏。因此冷却只能缓慢地进行，导致结晶罐体积庞大，而这又与温度控制的均匀有矛盾。 2用地沟油及废弃动植物油制备环氧增塑剂的方法 前言：本发明涉及一种用地沟油及废弃动植物油制备环氧增塑剂的方法，按重量百分比将97～99.8％的废油和0.2～3％的多孔载体的固体酸加入反应釜内，温度在＞95℃至130℃，通入气相甲醇搅拌1～4小时，反应结束后分离出固体酸；将酯化反应后70～80％的液体、15～25％的甲醇以及1～5％的固体碱催化剂放入反应釜内，温度在50～65℃，常压下搅拌0.5～2小时；分离制得脂肪酸甲酯；将25～35％的双氧水、2.5～10％的甲酸及0～1％的三聚磷酸纳加入55～70％的脂肪酸甲酯内，温度控制在60±5℃，搅拌8～10小时，反应完成后分出酸水，中和、洗涤常温下脱水得到制品，具有能耗低，工艺简单、成本低的特点。 3用废油制备生物柴油的酯化反应工艺 本发明涉及一种用废油制备生物柴油的酯化反应工艺，按重量百分比将97～99.8％的废油和0.2～3％的多孔载体的固体酸催化剂加入反应釜内，反应温度控制在＞95℃至130℃，常压下通入气相甲醇，搅拌1～4小时进行酯化反应，反应结束后，分离出固体酸催化剂。

化工热力学

天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：化工热力学课程代码：0708 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点化工热力学是高等教育自学考试化学工程专业所开设的专业基础课程之一。它是化学工程学的一个重要分支，也是化工过程研究、开发与设计的理论基础。本课程系统地介绍了将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。它以热力学第一、第二定律为基础，研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用，深刻阐述了各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。它是一门理论性与应用性均较强的课程。 二、课程目标与基本要求 设置本课程，为了使考生能够掌握化工热力学的基本概念、理论和专业知识；能利用化工热力学的原理和模型对化工中涉及到的化学反应平衡原理、相平衡原理等进行分析和研究；能利用化工热力学的方法对化工中涉及的物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和推算；并学会利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析等。 通过本课程学习，要求考生： 1、正确理解化工热力学的有关基本概念和理论； 2、理解各个概念之间的联系和应用； 3、掌握化工热力学的基本计算方法； 4、能理论联系实际，灵活分析和解决实际化工生产和设计中的有关问题。 三、与本专业其它课程的关系化工热力学是化工类专业必修的专业基础课程，它与化学工程专业的许多其它课程有着十分密切的关系。物理化学是本课程的基础，同时本课程又是化工原理、化工设计、反应工程、化工分离过程等课程的基础和指导。 第二部分考核内容与考核目标 第一章绪论 一、学习目的与要求通过本章学习，正确认识“热”的概念及人们对于“热”的认识发展过程；了解化工热力学的主要内容及研究方法。 二、考核知识点与考核目标 （一）什么是“热” （一般）识记：人们对于“热”的几种认识；“热”概念的发展过程 （二）化工热力学的主要内容（次重点）识记：化工热力学的主要内容理解：“化工热力学”与“物理化学”的主要区别 （三）化工热力学的研究方法（一般）识记：化工热力学的研究方法有经典热力学方法和分子热力学方法。 第二章流体的p－V－T 关系 、学习目的与要求 通过本章的学习，能熟练掌握流体（特别是气体）的各种类型的p、V、T 关系（包括 状态方程法和对应状态法）及其应用、优缺点和应用范围。 二、考核知识点与考核目标 （一）维里方程（重点）理解：维里方程的几种形式维里系数的物理意义应用：二阶舍项的维里方

化工热力学习题标准答案-第一至五、第七章

化工热力学习题答案-第一至五、第七章

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第一章 绪论 一、选择题(共3小题，3分) 1、(1分)关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（ ） A.可以判断新工艺、新方法的可行性。 B.优化工艺过程。 C.预测反应的速率。 D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据；用少量实验数据推算大量有用数据。 E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。 2、(1分)关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ ） （A ）研究体系为实际状态。 （B ）解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。 （C ）处理方法为以理想态为标准态加上校正。 （D ）获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。 （E ）应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。 3、(1分)关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（ ） A.判断新工艺的可行性。 B.化工过程能量分析。 C.反应速率预测。 D.相平衡研究 参考答案 一、选择题(共3小题，3分) 1、(1分)C 2、(1分)B 3、(1分)C 第二章 流体的PVT 关系 一、选择题(共17小题，17分) 1、(1分)纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ ）。 A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽 2、(1分)超临界流体是下列 条件下存在的物质。 A.高于T c 和高于P c B.临界温度和临界压力下 C.低于T c 和高于P c D.高于T c 和低于P c 3、(1分)对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于 。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 4、(1分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为__________ A 3326L B 332.6L C 3.326L D 33.263 m 5、(1分)下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的是__________ A K kmol m Pa ???/10314.83 3 B 1.987cal/kmol K

生物柴油制备方法及现状

生物柴油制备方法及现状 摘要：对生物柴油的特性和制备方法进行了综述，制备方法主要是工业上常用的酯交换法，包括酸催化法、碱催化法、酶催化法和近年来发展起来的超临界法，并对生物柴油的应用现状进行了简介。 全球范围内的能源需求不断增加、原油价格飙升及越发严格的环保要求，开发可再生、环保的替代燃料已成为经济可持续发展最重要课题之一，利用生物质资源生产燃料和石油化工产品的生物燃料技术应运而生。生物柴油作为可替代石化柴油的清洁生物燃料，是一种生产成本和使用性能都与现用石化柴油基本相当且具有良好的环境特性和可生物降解性，具有广阔的发展前景。 1生物柴油的性质 基于美国生物柴油协会定义，生物柴油是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃料。从化学成分来看，生物柴油是一系列长链脂肪酸甲酯。天然油脂多由直链脂肪酸的甘油三酯组成，经化学过程主要为酯交换后，分子量降至与柴油相近，且具有接近于柴油的性能，是一种可以替代柴油使用的环境友好的环保燃料。 生物柴油与石化柴油具有相近的性能，并具有显著的优越性： (1)具有优良的环保特性。生物柴油中硫含量低，不含芳香烃，燃烧尾气对人体损害低于柴油，生物柴油的生物降解性高。 (2)具有较好的润滑性能。在其加剂量仅为0.4%时，生物柴油就显示出抗磨作用，可以缓解由于推行清洁燃料硫含量降低而引起的车辆磨损问题，增强车用柴油的抗磨性能。 (3)具有较好的安全性能。由于闪点较石化柴油高，生物柴油不属于危险燃料，在运输、储存、使用方面的优点显而易见的。 (4)具有良好的燃烧性能。其十六烷值高，燃烧性好于柴油。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。 (5)具有可再生性能。作为可再生能源，其供应不会枯竭。 (6)使用生物柴油的系统投资少。原有的引擎、加油设备、储存设备和保养设备等基本不需改动。 (7)生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性，降低尾气污染。 2生物柴油制备方法 目前，生物柴油制备方法主要有直接混合法、微乳化法、高温裂解法和酯交换法。前两种方法属于物理方法，虽简单易行，能降低动植物油的黏度，但十六烷值不高，燃烧中积炭及润滑油污染等问题难以解决。高温裂解法过程简单，没有污染物产生，缺点是在高温下进行，需催化剂，裂解设备昂贵，反应程度难控制，且高温裂解法主要产品是生物汽油，生物柴油产量不高。 工业上生产生物柴油主要方法是酯交换法。在酯交换反应中，油料主要成分三甘油酯与各种短链醇在催化剂作用下发生酯交换反应得到脂肪酸甲酯和甘油。可用于酯交换的醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇，其中最常用的是甲醇，这是由于甲醇价格较低，碳链短，极性强，能够很快与脂肪酸甘油酯发生反应，且碱性催化剂易溶于甲醇。酯交换反应是可逆反应，过量的醇可使平衡向生成产物的方向移动，所以醇的实际用量远大于其化学计量比。反应所使用的催化剂可以是碱、酸或酶催化剂等，它可加快反应速率以提高产率。酯交换反应是由一系列串联反应组成，三甘油酯分步转变成二甘油酯、单甘油酯，最后转变成甘油，每一步反应均产生一个酯。酯交换法包括酸催化、碱催化、生物酶催化和超临界酯交换法等。 2.1酸催化法

生物酶法制备生物柴油研究综述.

生物酶法制备生物柴油研究综述 分数低于0.0005 %，十六烷值高达73.6，在0#柴油中添加了 20%的生物柴油后，尾气排放中 CO 降低了28%，未燃烧的碳氢化合物降低了 36 %，NOx降低了24 %，全负荷烟度下降幅度达到 0.2～0.9 Rb。 蔡志强等 [10]探究了固定化脂肪酶分别催化酯化与醇解两种方法合成生物柴油的最佳工艺条件。 研究发 现，酯化工艺的最佳工艺条件是：2%固定化脂肪酶，温度为30 ℃，油酸∶甲醇=1∶1（摩尔比），分 2 次等摩尔流加甲醇，反应时间 24 h，或分 3 次等摩尔流加甲醇，反应时间 36 h，酯化率都可以达到 95%以上；醇解的最佳工艺条件是：4%固定化脂肪酶，温度为30 ℃，菜籽油∶甲醇=1∶3（摩尔比），分 3 次等摩尔流加甲醇，反应时间为 48 h，酯化率可以达到 95%以上，去除下层甘油后，菜籽油甲酯纯度可达 98%。 安永磊等 [11]利用固定化脂肪酶催化餐饮废油与乙醇反应制备生物柴油。通过实验获得了酯化反应的最佳条件：反应温度47 ℃，有机溶剂为正己烷，醇油比3∶1，5 次投加乙醇，酶用量为 0.3 g，反应时间 32 h 时，生物柴油产率可达 81%。 徐桂转等 [12]利用固定化脂肪酶 Novozym 435，在无有机溶剂存在的情况下，催化菜籽油与甲醇酯交换反应制取生物柴油。研究得到了菜籽油间歇酯交换反应的适宜工艺条件：转速200 r/min，反应温度：50 ℃，甲醇∶菜籽油=1∶5 （摩尔比），酶用量 10%（与菜籽油的质量比）。 反应分两次加入等量甲醇，即先加入总量一半的甲醇，反应 10 h（菜籽油的酯交换率达到 47%）；再加入剩下全部甲醇，反应26 h（酯交换率达到80%）。 唐凤仙等 [13]以戊二醛交联壳聚糖固定的 A.niger Li-38脂肪酶催化棉籽毛油 合成生物柴油取得了不错的效果。 研究发现该固定化酶的贮藏稳定性较好，室温放置 12 d, 酶活性仍能保持 80%以上。固定化酶在30~70 ℃，pH=5.5~6.5 之间较稳定，其热稳定性和 pH 稳定性较游离酶有所提高。固定化酶可重复使用 7 次，转化率保持在80%以上。 洪鲲等 [14]研究了两种脂酶顺序催化制备生物柴油的生产工艺。结果表明：固相化细菌 A007 脂酶催化甘油三酯（TAG）水解的最适条件为：含水量 40%、脂酶用量100 U/g、反应温度30 ℃、反应时间 12 h，此时 TAG水解率和游离脂肪酸（FFA）含量分别为 93.3%和90.1%；在催化 FFA 甲酯化过程中，固相 化 Candidaantarctica 脂酶在FFA∶甲醇=1∶5 时可达到最佳效果；在第二次甲酯化时，加入甘油有利于提高FFA 酯化率，经过 24 h 反应，可将总酯化率

工业一级蓖麻油水份及挥发物

工业一级蓖麻油水份及挥发物（%）≤0.25 游离脂肪酸（%）≤1.00色泽（罗维朋133.33mm）≤Y20.0、R2.0皂化值（mgKOH/g）177-187乙酰值（mgKOH/g）≥140 碘值（gl/100g）82-90羟基值（mgKOH/g）160-168比重（25℃）0.958-0.969 酸值（mgKOH/g）≤2.00 折光指数（ND20）1.477-1.481不皂化物（%）≤1.0 不溶性杂质（%）≤0.02蓖麻油酸（%）≥85印度进口 产地：印度。分子式：C3H5(C18H33O3)3 分子量：932 包装：产品分散装和桶装，190kg/桶。储运：运输、储存应注意防火、防止雨淋。印度精炼蓖麻油质量指标 Appearance at 25℃ （外观） limpid Mositure&Volatiles Matter(水分和易挥发物质) 0.25% max F.F.A (游离脂肪酸) 1% max Colour (色度) 20yellow 2red max Saponification value(皂化值) mgKOH/g Acetyl value(乙酰化值) 140 mgKOH/g min Iodine value(碘值) 82-90 gI/100g Hydroxyl Value(羟值) mgKOH/g Relative density at 20℃(比重) 0.952g/ml min Acid value(酸值) 2.00 mgKOH/g max Refractive index(折光指数) 1. Unsaponifiable matter(不皂化物) 1% max Insoluble Impuritier(不溶性杂质) 0.02% max Ricinoleic Acid Content(蓖麻酸含量) 85%min

化工热力学_Chapter7-01

May 27, 2011

背景 两相接触时，相间将发生物质、能量的交换，直至相的性质如温度、压力、组成等保持恒定，即处于相平衡。掌握相平衡时体系的温度、压力、各相的体积和组成以及其它热力学函数间的关系较为重要。 相平衡是化工分离技术与分离设备开发、设计的理论基础，工业上应用广泛的精馏、吸收、萃取、吸附、结晶等就是分别以汽-液、气-液、液-液、气-固、液-固平衡为设计依据。 本章主要论述相平衡理论及平衡数据的计算，重点讨论汽-液平衡。

进行混合物相平衡计算时，需将混合物的相平衡准则与反映混合物特征的模型(状态方程+混合规则或活度系数模型)结合起来。 Gibbs-Duhem方程反映了混合物中各组分的偏摩尔性质的约束关系，它不仅在检验偏摩尔性质模型时非常 有用，而且因某些偏摩尔性质，例如, ，等，与混合物的相平衡紧密联系，在相平衡数据的检验和推算中也有非常重要的应用。ln i γ?ln i φ1）确定平衡状态； 2）计算互成平衡状态下各个相的性质。 相平衡热力学性质计算包括两个部分：

重点内容： ?平衡性质与判据，混合物的汽液相平衡及其表达?混合物相平衡关系（温度T、压力p、与各相的组成）的确定 ?汽液相平衡计算类型与方法 ?汽-液平衡计算 ?Gibbs-Duhem方程应用于汽液平衡数据的热力学一致性校验

主要内容 7.1 相平衡的判据与相律7.2 汽液平衡相图 7.3 汽液平衡计算

7.1.1 相平衡的判据 7.1 相平衡的判据与相律 等温等压的封闭体系达到平衡的判据： ,()0 T p dG =(7-1) 相平衡指的是溶液中形成若干相，这些相之间保持着物理平衡而处于多相共存状态。一切自发过程必引起体系的自由焓减少，达到平衡时，体系的自由焓最小。

蓖麻油及其衍生物在涂料中的应用汇总

蓖麻油及其衍生物在涂料中的应用 0 引言 20 世纪 70 年代 , 由于石油资源短缺 , 可再生资源曾一度受到很大的重视[1] 。 80 年代后期由于环保问题以天然产物及其衍生物等可再生资源为基础的聚合物重新获得了关注 [2] 。植物油来源广泛且可再生 , 以植物油为原料制备的涂料成本低且有利于保护环境。蓖麻油就是其中的 , 它是惟一以含羟基酸为主的商业油脂 [3] 。与其他植物油相比 , 其特点在于它的高羟值和高酰值 , 另外它几乎不溶于石油类溶剂 , 但是可以溶于乙醇。蓖麻油的主要产地在印度、巴西、中国以及前苏联 , 我国的年产量居世界第三位 , 产于全国各地 , 其中以吉林省为最多。我国生长的蓖麻属于温带一年生大粒蓖麻 , 籽中含油量高达 50 % 以上 , 比印度和巴西的热带蓖麻籽含油量要高出 5% ～ 10 % 。故现今世界上不少蓖麻油开发利用比较先进的国家 ( 如日本等 ), 多从我国进口蓖麻籽进行深加工及应用 [4] 。 1 蓖麻油的组成与性质 蓖麻油属于不干性油 , 它的主要成分为高级脂肪酸的甘油三酸酯。其皂化值在180 mg KOH/ g 以上 , 碘价为 82 ～ 90 mg I 2 /g, 羟值为 155 mg KOH/ g 以上。表 1 列出了蓖麻油脂肪酸的主要成分 , 其中蓖麻油酸 ( 化学名为 12 - 羟基 -9- 十八烯酸 ) 在天然植物油中羟值最高。 蓖麻油酸的成分为甘油三酸酯 , 其分子并不排列在同一平面上 , 所以其双键聚合之后 , 会形成立体网状结构 [6] 。如图 1 所示 , 蓖麻油酸分子结构中含有羟基 , 易形成氢键而产生缔合 , 造成其黏度比一般植物油大 8 ～ 10 倍[7] , 另外它的相对密度与极性均较其他植物油大。同时其支链上还含有羟基和不饱和双键 , 因此可以发生水解、酯化、加成、氧化、裂化、环氧化、酰胺化、脱水等反应。在些反应中 , 酯化反应以及脱水反应在涂料工业上得到了很大的应用 [8] 。这一方面决定了蓖麻油开发利用的多种途径 , 另一方面对蓖麻油的精炼工艺也提出了高的要求 [9] 。 表1 蓖麻油中脂肪酸的含量( 质量分数) [5] %

化工热力学重点难点考点剖析

第一章绪论 （1） 明确化工热力学的主要任务是应用经典热力学原理，推算物质的平衡性质，从而解决实际问题，所以物性计算是化工热力学的主要任务。 （2） 掌握热力学性质计算的一般方法 （3） 热力学性质计算与系统有关。大家必须明确不同系统的热力学性质计算与其热力学原理的对应关系，这一点对于理解本课程的框架结构十分重要。 第二章流体的P-V-T关系 （4） 应该理解状态方程不仅可以计算流体的p-V-T性质，而且在推算热力学性质中状态方程是系统特征的重要模型。 （5） 熟悉纯物质的P-V-T相图及其相图上的重要概念，如三相点、临界点、汽化线、熔化线、升华线、等温线、等压线等容线、单相区、两相共存区、超临界流 体区等。能在p-v图和p-T图中定性表达出有关热力学过程和热力学循环。（6） 掌握由纯物质的临界点的数学特征约束状态方程常数的方法。 （7） 理解以p为显函数和以V为显函数的状态方程的形式，以及它们在性质计算中的区别。 （8） 能借助于软件用PR和SRK方程进行p-V-T性质计算，清楚计算时所需要输入的物性常数及其来源。对于均相混合物性质的计算，需要应用混合法则，了解 相互作用参数的含义和取值。 （9） 理解对应态原理的概念，掌握用图表和三参数对应态原理计算物性的方法，了解偏心因子对应态原理。 （10） 能够通过查寻有关手册，估算蒸汽压、饱和气液相摩尔体积、汽化焓等物性，清楚它们之间的关系。 第三章纯流体热力学性质的计算 （11） 均相封闭系统的热力学原理给出了热力学性质之间的普遍化依赖关系，结合表达系统特征的模型就能获得不同热力学性质之间的具体表达式。在物性推算中 应该明确需要给定的独立变量，需要计算的从属变量，以及从属变量与独立变 量之间的关系式。另外，还必须输入有关模型参数，结合一定的数学方法，才 能完成物性推算。 （12） 清楚剩余性质的含义，能用剩余性质和理性气体热容表达状态函数的变化。能够用给定的状态方程推导出剩余性质表达式。 （13） 掌握状态方程计算纯物质饱和热力学性质饿原理，这是属于非均相系统性质计算，在计算时需要将状态方程与相平衡准则结合起来。 （14） 掌握纯物质的压焓图和温熵图的特征以及相图上的重要的点、线、面。运用压焓图和温熵图定性表达热力学状态、过程和定量计算热力学性质。了解压焓图、温熵图以及p-V-T相图之间的相互对应关系。 （15） 熟练掌握并能运用水的性质表。 （16） 了解用热力学性质解析计算方法来制作热力学性质图、表的基本原理。 第四章溶液热力学 （17） 通过本章的学习，必须弄清非均相系统与均相敞开系统之间的关系。对于非均相系统的物性计算，首先必须确定系统的相平衡状态，然后才能进一步计算平 衡的各相的性质。为了得到非均相系统的相平衡准则，均相敞开系统的热力学