一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物能源制備機(jī)械領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)和能源危機(jī)的影響，人們開(kāi)始尋找一種能夠替代石油燃料并對(duì)環(huán)境破壞小的新能源。最近幾年石油價(jià)格的升高和石油的缺乏，使人們開(kāi)始思考利用植物油去替代柴油。同時(shí)，餐飲廢油不僅污染環(huán)境，而且還危害人們的健康，因此餐飲廢油的有效利用成為一個(gè)值得研究的問(wèn)題。以餐廚垃圾為原料進(jìn)行能源生產(chǎn)，既可以獲得清潔能源，又能減少污染物排放，可降低生物柴油的生產(chǎn)成本，是目前研究的熱點(diǎn)。
[0003]到目前為止，人們已開(kāi)發(fā)出了四種制備生物柴油的生產(chǎn)方法:摻和法、微乳法、熱裂解、轉(zhuǎn)酯法。這些合成生物柴油的傳統(tǒng)工藝中多采用均相催化劑，如氫氧化鈉，氫氧化鉀，濃硫酸等，這些催化劑要求使用FFA(游離脂肪酸，F(xiàn)ree Fatty Acids)對(duì)原料進(jìn)行脫水干燥、脫色等預(yù)處理，去除游離脂肪酸，使其盡可能無(wú)水、無(wú)色、無(wú)游離脂肪酸后才進(jìn)入反應(yīng)；反應(yīng)完畢需要分離催化劑的設(shè)備完成中和、洗滌并回收催化劑；另外，反應(yīng)過(guò)程中伴隨的副產(chǎn)物(如皂化、甘油和水)的產(chǎn)生，需要去除副產(chǎn)物。而且，有的工藝還要求高溫200度以上，高壓8?1Mbar的工作條件，工藝復(fù)雜，設(shè)備成本高，環(huán)境污染嚴(yán)重。
[0004]因餐飲廢棄油脂多經(jīng)過(guò)反復(fù)使用，內(nèi)含各種色素以及大量游離脂肪酸，在傳統(tǒng)工藝中需要對(duì)其進(jìn)行更加復(fù)雜的處理。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)目前存在的問(wèn)題，提供一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置，其使餐飲廢棄油脂得到了有效利用，而且本實(shí)用新型無(wú)需高壓高溫，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低。
[0006]本實(shí)用新型的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]本實(shí)用新型提供一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置，其包括:
[0008]投料部件、反應(yīng)物料攪拌容器、酯化反應(yīng)器和脂交換反應(yīng)器；
[0009]投料部件設(shè)置在所述反應(yīng)物料攪拌容器的頂部；
[0010]裝有廢棄油脂和甲醇的反應(yīng)物料攪拌容器的輸出端連接裝有陽(yáng)離子樹(shù)脂的酯化反應(yīng)器的輸入端；
[0011]所述酯化反應(yīng)器的輸出端連接裝有陰離子樹(shù)脂的脂交換反應(yīng)器；
[0012]所述脂交換反應(yīng)器的輸出端設(shè)置生物柴油輸出開(kāi)關(guān)；
[0013]所述反應(yīng)物料攪拌容器、酯化反應(yīng)器和脂交換反應(yīng)器置于50?60ο C溫度的環(huán)境中。
[0014]更進(jìn)一步地，所述基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置還包括:
[0015]用于廢棄油脂和甲醇混合溶液栗送的流量栗；所述流量栗的輸入端通過(guò)廢棄油脂和甲醇混合溶液管道連接所述反應(yīng)物料攪拌容器，輸出端通過(guò)廢棄油脂和甲醇混合溶液管道連接所述酯化反應(yīng)器。
[0016]更進(jìn)一步地，所述基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置還包括:
[0017]加熱鍋；
[0018]所述加熱鍋內(nèi)設(shè)置有50?60 °C導(dǎo)熱介質(zhì)；
[0019]所述反應(yīng)物料攪拌容器置于所述加熱鍋內(nèi)。
[0020]更進(jìn)一步地，所述酯化反應(yīng)器的反應(yīng)釜外部設(shè)有酯化反應(yīng)器加熱套；
[0021]脂交換反應(yīng)器的反應(yīng)釜外部設(shè)有脂交換反應(yīng)器加熱套；
[0022]所述利用廢棄油脂制備生物柴油的系統(tǒng)還包括:循環(huán)栗；所述循環(huán)栗的輸入端接所述加熱鍋，輸出端通過(guò)供熱管接所述酯化反應(yīng)器加熱套和脂交換反應(yīng)器加熱套的底部；
[0023]所述酯化反應(yīng)器加熱套和脂交換反應(yīng)器加熱套的頂部接回流管的入口，回流管的出口連接所述加熱鍋。
[0024]更進(jìn)一步地，所述基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置還包括:
[0025]設(shè)置在所述生物柴油輸出開(kāi)關(guān)下游的生物柴油收集桶。
[0026]更進(jìn)一步地，所述生物柴油輸出開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述脂交換反應(yīng)器的頂部，所述生物柴油輸出開(kāi)關(guān)接生物柴油生成物管道的入口端，生物柴油生成物管道的出口端連接生物柴油收集桶。
[0027]更進(jìn)一步地，所述反應(yīng)物料攪拌容器中設(shè)置有攪拌頭，所述攪拌頭通過(guò)所述攪拌電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0028]更進(jìn)一步地，所述投料部件包括:
[0029]計(jì)量器；油脂裁切器；設(shè)置在所油脂裁切器底部的伸縮器件；設(shè)置在伸縮器件前端的光電傳感器。
[0030]由上述本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型通過(guò)，能夠產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
[0031]I)減少反應(yīng)前期的干燥、脫色、去除游離脂肪酸FFA，和反應(yīng)后期分離催化劑的設(shè)備，無(wú)需高壓高溫，降低設(shè)備成本。
[0032]2.)陽(yáng)離子催化劑可以反復(fù)使用50次以上，陰離子樹(shù)脂催化劑通過(guò)再生可使用100次以上，有效降低設(shè)備運(yùn)行成本。
[0033]3)設(shè)備規(guī)?？蓮?0L/天?IT/天，適合不同需求的地區(qū)部署發(fā)展餐飲廢棄油脂制備生物柴油的應(yīng)用，易于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本實(shí)用新型的一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]附圖中:
[0036]投料部件100、攪拌電機(jī)101、加熱鍋102、反應(yīng)物料攪拌容器103、攪拌頭104、固定床反應(yīng)器的回流管105、固定床反應(yīng)器的熱水供熱管106、生物柴油收集桶107、流量栗108、循環(huán)栗109、酯化反應(yīng)器201、陽(yáng)離子樹(shù)脂202、酯化反應(yīng)器加熱套203、脂交換反應(yīng)器204、陰離子樹(shù)脂205、脂交換反應(yīng)器加熱套206、廢棄油脂和甲醇混合溶液管道211、酯化反應(yīng)后溶液管道212、生物柴油生成物管道213。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型提供一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括如下各個(gè)部分:
[0038]投料部件100、攪拌電機(jī)101、加熱鍋102、反應(yīng)物料攪拌容器103、攪拌頭104、回流管105、供熱管106、生物柴油收集桶107、流量栗108、循環(huán)栗109、酯化反應(yīng)器201、酯化反應(yīng)器加熱套203、脂交換反應(yīng)器204、脂交換反應(yīng)器加熱套206、廢棄油脂和甲醇混合溶液管道211、酯化反應(yīng)后溶液管道212、生物柴油生成物管道213。
[0039]各個(gè)部分之間的位置或連接關(guān)系如下:
[0040]投料部件100設(shè)置在所述反應(yīng)物料攪拌容器103的頂部；投料部件100包括:用于計(jì)算油脂重量的計(jì)量器；用于將大塊油脂裁切為油脂碎片的廢棄油脂裁切器；設(shè)置在所油脂裁切器底部的伸縮器件，啟動(dòng)該伸縮器件縮回伸縮塊以將到達(dá)的油脂切片讓開(kāi)落入反應(yīng)物料攪拌容器103內(nèi)；設(shè)置在伸縮器件前端的光電傳感器，用于感應(yīng)油脂切片是否到達(dá)。
[0041]反應(yīng)物料攪拌容器103內(nèi)設(shè)置有攪拌頭104，該攪拌頭104通過(guò)攪拌電機(jī)101驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，用于混合置于反應(yīng)物料攪拌容器103內(nèi)的廢棄油脂和甲醇。
[0042]反應(yīng)物料攪拌容器103置于加熱鍋102內(nèi)，加熱鍋102設(shè)置有電阻絲。
[0043]加熱鍋102外設(shè)置有流量栗108和循環(huán)栗109。流量栗108用于廢棄油脂和甲醇混合溶液的栗送，其輸入端通過(guò)廢棄油脂和甲醇混合溶液管道211連接反應(yīng)物料攪拌容器103，輸出端通過(guò)廢棄油脂和甲醇混合溶液管道211連接酯化反應(yīng)器201。循環(huán)栗109的輸入端連接加熱鍋102，循環(huán)栗109的輸出端通過(guò)供熱管106分別連接酯化反應(yīng)器加熱套203和脂交換反應(yīng)器加熱套206的底部。酯化反應(yīng)器加熱