主题:【原创】再谈生物柴油(1) -- 橡树村
总是个位数的。
国人是这样榨的
我自己没找到。
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其实是手懒没查。
这是很老的工艺,榨油机可以说是一种古老的大压力压力机。
先把原料炒熟,用稻草包起来,放进去。然后打进一个个楔子,油就挤出来了,两人之间那根大木头是当锤子用的。在铁的机械加工水平不思足的时候(指还加工不出螺杆的时候)这种可能是能达到最大压力的机器,看来中国古人对各种简单机械还是用的挺熟的。
俺插队的地方没见过这种榨油机,用另外一种工艺:
把麻子炒熟(好象老工艺都要先炒熟),放在臼里掏碎,在大锅里加水熬,就象熬红烧肉一样,熬啊熬的油就出来浮在水面上,用勺子撇出来。这种工艺好象出油率低,但一般农家的条件都能干。
不过麻子的含油率好象比较高,剥出心来一挤就出油,大豆、花生不知这样能不能熬出油来。
分子式大约是RCOOR'。
石油分子式平均是CH2,只有碳和氢。
其实食物油在人体内也不是提供能量的。提供能量的主要是糖和蛋白。
你在家里面就可以自己做生物柴油。
家里面有炒菜的油吗?那么主要原料就有了。还需要去化学品店买点无水甲醇(甲醇可千万别喝!喝了会瞎眼的,弄不好会丧命!嫌这个有毒?无水乙醇也行,但是一定要无水!别拿无水乙醇当酒喝,这个东西虽然能喝,但是口感不好,没有香味。如果你在自己家厨房做,强烈建议使用乙醇),再弄点氢氧化钠,这个东西不要用手直接摸,会烧手的。
好了,原料就齐了。
还需要弄两口锅。什么锅无所谓,不过这锅以后就别拿来做饭了。锅里面的漆或者涂层一定要完整,不要把金属露出来。锅是干的吗?记住了,一定要干。也一定要洗干净。
还需要火。厨房里面比较方便。煤气上面也行,不过我建议你用电的。油也好,醇也好,都是比较容易着火的玩意,使用明火(就是能看见火苗)的话,容易出事故。
现在随便向锅里面加点植物油,半瓶吧,然后估计一下,加进去一半体积的醇,再加上植物油大概3%的重量的氢氧化钠。加氢氧化钠要用塑料勺,不要用金属的,更不要用手抓!量差不多就行了,没多大关系。
然后,放到火上,加热。
要把锅烧开,锅要盖上盖子,否则醇很快就跑了。开了以后火调小一点,保持开就好了。
过个两个小时,关火,把锅拿下来,放凉。
然后加上一些水,你看着加吧,别太多了。再放放,你就会发现锅里面分层了。应该有两层。上面一层澄清透亮,是醇和生物柴油。下面一层就是甘油和水,也会有醇。
现在把上面一层倒到另外一口锅里面。你反正也不在乎收率什么的,可以少倒出来一些,免得把甘油也弄过来。
把澄清的这层放在火上加热。这次不用盖盖子,火不要大,保持沸腾就好。慢慢的醇就都跑了(所以如果在室内操作强烈建议不使用甲醇)。
剩下的,就是生物柴油!
如果你家里有什么柴油机械,发电机割草机之类的,而且现在户外也不特别冷,就可以用了。
别往你的宝马柴油车里面加,那个发动机太贵,对燃料的要求高,禁不住折腾。你非要干我可不负责。
简单吧?
上面这个做法有很多的缺点,只能家庭使用,因为这个过程成本比较高,产品质量也不好。
化工呢,就要尽可能的降低成本,提高产品质量,弄得又便宜又好。
但是呢,要把成品搞得又便宜又好,工艺就要复杂,设备就要增多。合成生物柴油也就不是厨房里面两口锅这么简单了。
化工就能把这么简单的工艺搞得非常复杂。这就是化工的本事。
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别拿这个方法生产,能把人赔死!
我们刚才使用的方法不能用于连续生产。这样的生产方式,叫做间歇式方式。间歇方式一般设备投资少,控制容易,但是效率不高。对于比较小的规模来讲,间歇的合适。
那么我们就看看化工是怎么实现厨房里面都可以做的事情的。
我们还是需要一个反应罐。毕竟处理的量大了,锅是不行的。弄口大缸呢?其实还真见过乡镇企业用口缸做化工的,也不是不行。不过我们要专业一些,所以还是要用反应罐。
生物柴油生产装置。比厨房大多了吧?
我们刚才做反应的时候,要煮沸,就是说是在醇的沸点进行的。这个温度还是有点低。一般的呢,温度越高,反应速度越快,效率就高。所以需要提高点温度。当然这个温度也不能太高,否则油就会变质,得不偿失了。做生物柴油,150-160度就好。
但是有一个问题,温度高了,醇就成了气体了。所以这个反应罐一定要密封好。这样大缸就不行了。并且气体和液体的反应比较麻烦,效率也不好。怎么办呢?就要尽可能的把醇保留在液相。有什么办法呢?给点压力就好。压力一高,醇的沸点就会升高,就会保留在液体里面了。如果我们使用甲醇,160摄氏度,差不多六七个大气压的压力就够了。
工业上还是甲醇便宜,而且也有方法保证安全使用,所以我们在工业装置上使用甲醇。六七个大气压,160摄氏度,我们的反应罐就需要能够安全的在这个条件下运行。
这不是什么难事,这个压力在工业上简直就不叫压力,人家把这个叫做低压操作。160摄氏度虽然能把人烫着,但是在工业上这也不是什么事。不过反应罐外面还是需要一层隔热层的。一方面减少散热,另一方面,小厂子管理不严格,难免有人这摸摸那动动的,烫着了也不好不是?
好了,现在我们把植物油,12-14%质量的甲醇,还有0.8%质量的氢氧化钠/甲醇钠放到反应罐里面。封闭。加热。一般的,这个反应罐在加料之前还需要用氮气把空气置换掉,免得氧气把我们的油氧化了。反应需要均匀,所以还需要搅拌。两三个小时,反应就可以结束了。
你要是真的按照我说的在家里厨房里面合成生物柴油了(再次严重声明:出了事故我不负责任!),应该会发现,锅里面会有很多的泡泡。这个正常。有水的话,植物油和氢氧化钠很容易起反应,得到的东西特别爱起泡泡。这个东西还真的就是肥皂泡,这个反应也就叫做皂化反应。不过工艺上,我们不希望有泡泡。怎么办呢?消泡。
先把物料在反应罐里面降降温,到九十几度吧,把压力降下来,就是把里面的气体排掉。然后加上植物油将近1%质量的硫酸或者盐酸。就可以消泡了。因为可以把脂肪酸钠分解了。
反应釜
下面要把甘油分出来。甘油本身可以卖钱,而且产品里面也不需要甘油。怎么分呢?还是加水。甘油可以溶解在水里面,生物柴油是不溶解于水的,所以加水呢,甘油就跑到了水里面。有了甘油的水比生物柴油重,就在下层,上层呢,就是生物柴油。甲醇呢?甲醇能在水里面溶解一些,所以上下两层都有。要让两层分的比较好,就需要多净置一段时间。
反应罐可以用一种叫做视镜的东西,就可以看到里面的液面。或者有一些更方便的液位计,能告诉你两个液层的分解在什么地方。当然了,液位计可比视镜贵多了。
视镜
反应罐下面要接一个管子,打开这个管子上的阀门,就可以把甘油放出来了。注意观察液面,等放到了两层液面的时候,就可以停止了。很难控制整整好好的在液面的地方把两层分开,所以就需要要么多放一点,要么少放一点。我们需要比较纯的生物柴油,那么就宁可损失一点点生物柴油,也要保证没有甘油留在生物柴油里面。
甘油就是粗甘油了,这个东西能卖钱,可以再处理了以后卖就好了。怎么处理这里就不谈了。
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那个前 Molecular Probe 的总裁就是先在铁锅里COOK他的产品的。