一種制造生物柴油的反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保設(shè)備，特別是涉及一種制造生物柴油(脂肪酸甲酯)的反應(yīng)裝置，該裝置是針對(duì)非均相反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的專用設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]生物柴油(B1diesel)是指以動(dòng)植物油脂或微生物油脂等為原料油通過(guò)酯化、酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生柴油燃料，主要是脂肪酸甲酯。生物柴油具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它可替代石化柴油，直接或調(diào)和用于現(xiàn)有的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，成為倍受歡迎的生物質(zhì)燃料之一。
[0003]從生物柴油制備的反應(yīng)體系來(lái)看，油脂與甲醇為互不相溶體系，傳質(zhì)是影響反應(yīng)的重要因素之一；從熱力學(xué)角度來(lái)看，油脂與甲醇的酯交換反應(yīng)為熱力學(xué)平衡反應(yīng)，打破熱力學(xué)平衡過(guò)程是提高單位時(shí)空產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本的重要方法之一，而這些過(guò)程問(wèn)題都可以從反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)上來(lái)解決。因此，在生物柴油制造過(guò)程中，反應(yīng)裝置是生物柴油制造過(guò)程中核心設(shè)備之一。
[0004]現(xiàn)有的生物柴油反應(yīng)裝置存在如下缺點(diǎn):
[0005](I)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗大、三廢排放量大，環(huán)境污染大；
[0006](2)生產(chǎn)工藝復(fù)雜、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，工人操作勞動(dòng)強(qiáng)度大；
[0007](3)生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種制造生物柴油的反應(yīng)裝置。本實(shí)用新型包括反應(yīng)器、循環(huán)泵、放空冷凝器、加熱器、液體分布器及必要的管件。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)能耗低，適用于廢棄動(dòng)植物油脂(如地溝油、潲水油、動(dòng)植物油腳、包括棕櫚酸化油在內(nèi)的各種酸化油)及微生物油脂制造生物柴油。
[0009]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0010]一種制造生物柴油的反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)器、循環(huán)泵、放空冷凝器、加熱器和分布器；所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有進(jìn)料口和放空口，反應(yīng)器的底部設(shè)有出料口，反應(yīng)器的上端設(shè)有分布器，分布器通過(guò)管道與循環(huán)泵連接，循環(huán)泵分別與油脂進(jìn)料口和出料口連接，連接分布器與循環(huán)泵的管道上設(shè)有加熱器；放空口與放空冷凝器連接。
[0011]為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，優(yōu)選地，所述循環(huán)泵為磁力泵、離心泵或齒輪泵。
[0012]優(yōu)選地，所述分布器為液體分布器。
[0013]優(yōu)選地，所述加熱器采用列管式、套管式、螺旋板式加熱器。
[0014]優(yōu)選地，所述的放空口與放空冷凝器連接，放空口與放空冷凝器連接的管路上設(shè)有閥門(mén)。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0016](I)本實(shí)用新型的反應(yīng)器中加入甲醇和油脂后由于比重差距，甲醇在上部油脂在底部。底部的油脂通過(guò)循環(huán)泵進(jìn)入反應(yīng)器的液體分布器，緩慢均勻的噴灑到甲醇層表面，由于重力原因油脂穿過(guò)甲醇層再進(jìn)入反應(yīng)器底部。油脂在穿過(guò)甲醇層的時(shí)候和甲醇快速反應(yīng)，這樣就大大的加快了反應(yīng)速度。
[0017](2)本實(shí)用新型連接分布器與循環(huán)泵的管道上設(shè)有加熱器，可以控制反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度。
[0018](3)本實(shí)用新型反應(yīng)器的頂部設(shè)有放空口，放空口連接放空冷凝器，保證了反應(yīng)器內(nèi)常壓狀態(tài)并且少量揮發(fā)的甲醇?xì)庀啾焕淠骼淠厥?，有效減少了甲醇消耗。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型制造生物柴油的反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1中液體分布器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中示出:放空冷凝器1、進(jìn)料口 2、分布器3、反應(yīng)器4、出料口 5、油脂進(jìn)料口6、循環(huán)泵7、加熱器8。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限如此。
[0023]如圖1所示，一種制造生物柴油的反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)器4、循環(huán)泵7、放空冷凝器1、加熱器8和分布器3 ;反應(yīng)器4的頂部設(shè)有進(jìn)料口和放空口，反應(yīng)器4的底部設(shè)有出料口5，反應(yīng)器4的上端設(shè)有分布器3，分布器3通過(guò)管道與循環(huán)泵7連接，循環(huán)泵7分別與油脂進(jìn)料口 6和出料口 5連接，連接分布器3與循環(huán)泵7的管道上設(shè)有加熱器8 ;放空口與放空冷凝器I連接。
[0024]如圖2所示，分布器3可以是任何一種液體分布器，用于將棕櫚酸性油均勻分布到反應(yīng)器的空腔中。
[0025]循環(huán)泵7為磁力泵、離心泵或齒輪泵，或者其它具有傳輸功能的設(shè)備。
[0026]加熱器8可以采用列管式、套管式、螺旋板式加熱器。
[0027]放空口與放空冷凝器I連接，放空口與放空冷凝器連接的管路上設(shè)有閥門(mén)，關(guān)閉閥門(mén)后可以使反應(yīng)器升壓，在一定壓力下，可以加快反應(yīng)速度。
[0028]原料棕櫚酸性油通過(guò)油脂進(jìn)料口 6加入，經(jīng)循環(huán)泵7和分布器3加入到反應(yīng)器4額空腔中；甲醇或乙醇以及催化劑經(jīng)進(jìn)料口 2進(jìn)入反應(yīng)器4的空腔中；循環(huán)泵7連接在反應(yīng)液循環(huán)管路上，循環(huán)管路上設(shè)有加熱器8可以控制反應(yīng)溫度。
[0029]將SKg混合了催化劑濃硫酸的甲醇(甲醇中預(yù)先混入甲醇質(zhì)量2%的濃硫酸催化劑)通過(guò)進(jìn)料口 2加入反應(yīng)器4的空腔中，啟動(dòng)循環(huán)泵7，打開(kāi)油脂進(jìn)料口 6，通過(guò)液體分布器3將1Kg酸值為198.2mgKOH/g的棕櫚酸性油(Palm Acid Oil)打入反應(yīng)器4的空腔中。關(guān)閉油脂進(jìn)料口 6打開(kāi)反應(yīng)器底閥，油脂開(kāi)始循環(huán)反應(yīng)。調(diào)整加熱器8控制反應(yīng)溫度為60°C。打開(kāi)放空冷凝器I的循環(huán)水閥門(mén)，防止甲醇?xì)怏w揮發(fā)。循環(huán)反應(yīng)2小時(shí)后，經(jīng)測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)物的甲酯含量為97.8%。停止循環(huán)泵7，靜止沉降3小時(shí)，從反應(yīng)器的底部出料口 5排出油脂。檢測(cè)反應(yīng)器4內(nèi)甲醇含量，可以繼續(xù)使用的補(bǔ)充部分新甲醇和催化劑后下一批次繼續(xù)使用。如果甲醇含量過(guò)低，則取出部分甲醇蒸餾提純，剩余的添加新甲醇和催化劑后繼續(xù)使用。
[0030]本實(shí)用新型的反應(yīng)器中加入甲醇和油脂后由于比重差距，甲醇在上部油脂在底部。底部的油脂通過(guò)循環(huán)泵進(jìn)入反應(yīng)器的液體分布器，緩慢均勻的噴灑到甲醇層表面，由于重力原因油脂穿過(guò)甲醇層再進(jìn)入反應(yīng)器底部。油脂在穿過(guò)甲醇層的時(shí)候和甲醇快速反應(yīng)，這樣就大大的加快了反應(yīng)速度。
[0031]本實(shí)用新型連接分布器與循環(huán)泵的管道上設(shè)有加熱器，可以控制反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度。
[0032]本實(shí)用新型反應(yīng)器的頂部設(shè)有放空口，放空口連接放空冷凝器，保證了反應(yīng)器內(nèi)常壓狀態(tài)并且少量揮發(fā)的甲醇?xì)庀啾焕淠骼淠厥眨行p少了甲醇消耗。
[0033]任何人在本實(shí)用新型的啟示下得出的其他任何與本實(shí)用新型相同或相近似的設(shè)備，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制造生物柴油的反應(yīng)裝置，其特征在于，包括反應(yīng)器、循環(huán)泵、放空冷凝器、加熱器和分布器；所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有進(jìn)料口和放空口，反應(yīng)器的底部設(shè)有出料口，反應(yīng)器的上端設(shè)有分布器，分布器通過(guò)管道與循環(huán)泵連接，循環(huán)泵分別與油脂進(jìn)料口和出料口連接，連接分布器與循環(huán)泵的管道上設(shè)有加熱器；放空口與放空冷凝器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造生物柴油的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述循環(huán)泵為磁力泵、離心泵或齒輪泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造生物柴油的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述分布器為液體分布器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造生物柴油的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述加熱器采用列管式、套管式、螺旋板式加熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造生物柴油的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的放空口與放空冷凝器連接，放空口與放空冷凝器連接的管路上設(shè)有閥門(mén)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種制造生物柴油的反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)器、循環(huán)泵、放空冷凝器、加熱器和分布器；所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有進(jìn)料口和放空口，反應(yīng)器的底部設(shè)有出料口，反應(yīng)器的上端設(shè)有分布器，分布器通過(guò)管道與循環(huán)泵連接，循環(huán)泵分別與油脂進(jìn)料口和出料口連接，連接分布器與循環(huán)泵的管道上設(shè)有加熱器；放空口與放空冷凝器連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)能耗低，適用于廢棄動(dòng)植物油脂(如地溝油、潲水油、動(dòng)植物油腳、包括棕櫚酸化油在內(nèi)的各種酸化油)及微生物油脂制造生物柴油。
【IPC分類】B01J19-00, C11C3-10, C10L1-02, C11C3-04
【公開(kāi)號(hào)】CN204607961
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520265200
【發(fā)明人】曾憲方, 任吉海, 曾河山, 肖宏導(dǎo), 鐘紹明
【申請(qǐng)人】廣東河山環(huán)保有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日