一種用于生物柴油甘油酯化反應的裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及生物柴油生產(chǎn)領域，適用于甲醇酯化生產(chǎn)生物柴油的領域，特別適用于采用甘油酯化工藝生產(chǎn)生物柴油的領域，原料油中脂肪酸和甘油的反應，能夠大大增大反應速率和轉(zhuǎn)化率。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會發(fā)展進步和人民生活水平的提高，能源問題現(xiàn)在己經(jīng)成為影響中國經(jīng)濟高速發(fā)展的一個重大問題。隨著全世界能源緊缺的問題越來越突出，尋求新型可再生能源已經(jīng)迫在眉睫。綜合利用廢油脂，化“廢品”為資源，將它們一方面轉(zhuǎn)化為緊缺的燃料，另一方面化解環(huán)境污染。
[0003]以地溝油為原料生產(chǎn)生物柴油，可使地溝油變成一種有用的工業(yè)資源，打開了其回收再利用的瓶頸，從而切斷其重新流入使用領域的途徑，有效保障人們身體健康，改善城市環(huán)境，同時也能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟收益。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，甘油酯化工藝中主要是將原料脂肪酸和甘油放在間歇式反應釜中，在一定溫度及催化條件下進行酯化反應，該釜能夠?qū)崿F(xiàn)甘油酯化反應的進行，但是該反應釜存在一定的缺點，其一由于反應過程中有水產(chǎn)生，水溶入反應物甘油中。由于酯化反應是可逆反應，反應會向相反方向進行，發(fā)生脂肪酸甘油酯的水解反應，最終的酯化反應進行不完全，脂肪酸甘油酯化率低，產(chǎn)物脂肪酸甘油酯的純度低，脂肪酸含量高，直接影響反應的進程，生產(chǎn)過程冗長，能源消耗大，工業(yè)化生產(chǎn)成本極高，不經(jīng)濟；其二，反應過程中由于脂肪酸和甘油的不互溶性性質(zhì)，同一轉(zhuǎn)向下的攪拌器不能將脂肪酸和甘油以最大的接觸面積來增大反應速率；其三只能用組罐間歇反應，用多組罐并聯(lián)形成連續(xù)生產(chǎn)，不能實現(xiàn)連續(xù)自動化大規(guī)模生產(chǎn)。
[0005]因此，需要采用合適的反應器來提高生產(chǎn)效率、簡化工藝以適應現(xiàn)代生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的可以通過以下措施來達到:
[0007]—種用于生物柴油甘油酯化反應的裝置，其特征在于:包括一筒體(4)，所述筒體
(4)底部設有物料進口(7)，頂部設有氣體出口(1)，物料進口(7)上方、筒體(4)的內(nèi)部設有旋分器￠)，旋分器(6)上方設有螺旋折流板(5)、螺旋折流板(5)上方設分布孔板(3)、分布孔板(3)上方設除沫器(2)，除沫器(2)、分布孔板(3)之間的筒壁設物料出口(8)。
[0008]在本實用新型的較佳實施例中，所述的旋分器(6)包括上下連接的上連接管(6-2)和下連接管￠-3)，上連接管(6-2)頂部設有蓋板￠-1);上連接管(6-2)側(cè)面沿圓周面均勻設有切線出口 a，切線出口 b和切線出口 c。
[0009]在本實用新型的較佳實施例中，位于下部的下連接管￠-3)的截面積小于位于上部的上連接管6-2的截面積。
[0010]在本實用新型的較佳實施例中，切線出口 a，切線出口 b，切線出口 c總的截面積小于連接管6-3的截面積。
[0011]在本實用新型的較佳實施例中，所述的螺旋折流板(5)與筒體夾角為90度，螺旋折流板的折流板寬度大于筒體(4)的半徑。
[0012]在本實用新型的較佳實施例中，所述的除沫器(2)為絲網(wǎng)填料或鮑爾環(huán)。
[0013]本實用新型裝置通過在底部設有連續(xù)的物料進口，增加反應速率的旋分器、螺旋折流板，分布孔板等大大強化了脂肪酸和甘油傳質(zhì)過程，從而加快反應速率；并且結(jié)合脂肪酸和甘油反應是可逆反應，不斷移出反應產(chǎn)物來增大反應轉(zhuǎn)化率，為了在移除反應產(chǎn)物的同時而不將反應物和產(chǎn)物甘油酯帶出系統(tǒng)，在塔的上端設有除沫器，通過除沫器將油脂、甘油和水分離開來。
[0014]本項新型裝置特別適用于利用地溝油(脂肪酸)和甘油反應轉(zhuǎn)化為生物柴油，可為加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及加快反應速率，節(jié)能降耗做出貢獻。
[0015]本實用新型裝置優(yōu)點:
[0016](1)該裝置反應與分離系統(tǒng)為一體，反應過程及時把生成的水排出體系外，最大限度的促進反應速度和轉(zhuǎn)化率，并有效的解決了反應的傳質(zhì)和平衡，使反應始終向正方向進行；
[0017](2)該裝置的增加減少了廢棄油脂在設備的滯留時間，保證了產(chǎn)品的色澤、氣味及氧化安定性，而且還節(jié)約了設備的投資，拓寬了操作彈性，給生產(chǎn)操作也帶來了極大的方便；
[0018](3)該裝置采用了特殊結(jié)構(gòu)塔式反應器，大大強化了脂肪酸和甘油傳質(zhì)過程，徹底改變了傳統(tǒng)的釜式反應不穩(wěn)定問題，得到統(tǒng)一質(zhì)量標準的產(chǎn)品，顯著縮短了反應時間。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2為本實用新型裝置的俯視圖；
[0021]圖3為本實用新型裝置螺旋折流板的局部圖；
[0022]圖4為本實用新型裝置旋分器的局部圖；
[0023]圖5為圖4的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]本實用新型將結(jié)合下面附圖作進一步詳述:
[0025]請參閱圖1至圖5所示，本實用新型裝置包括一筒體4，筒體4下方設有物料進口
7、物料進口 7上方、筒體4的內(nèi)部設有旋分器6，旋分器6上方設有螺旋折流板5、螺旋折流板5上方設分布孔板3、分布孔板3上方設除沫器2，除沫器2、分布孔板3之間的壁部設物料出口 8，筒體4的頂部設氣體出口 1。
[0026]所述的旋分器6包括上下連接的上連接管6-2和下連接管6-3，其中，位于下部的下連接管6-3的截面積小于位于上部的上連接管6-2的截面積。上連接管6-2頂部設有蓋板6-1。上連接管6-2側(cè)面沿圓周面均勻設有切線出口 a，切線出口 b和切線出口 c。其中，切線出口 a，切線出口 b，切線出口 c總的截面積應小于連接管6-3的截面積。在其它實施例中，切線出口不局限于只有a、b、c，可以為大于兩個以上任意數(shù)量切線出口，其總的截面積應小于下連接管6-3的截面積。
[0027]所述的螺旋折流板5與筒體夾角為90度，螺旋折流板的寬度應大于筒體4的半徑。
[0028]本實用新型裝置工作過程為:
[0029]原料采用酸值5_200mg/g，水雜在1%以內(nèi)的地溝油。將地溝油、甘油及催化劑按比例連續(xù)加入到裝置中，物料經(jīng)過旋分器6、螺旋折流板5、分布孔板3進行充分反應，此時的脂肪酸和甘油在催化劑的作用下反應生成甘油酯和水，反應生成的水分和產(chǎn)物甘油酯通過塔上端的除沫器2進行分離，水分通過上端氣體出口 1排出塔外，生成的產(chǎn)品回到塔內(nèi)，產(chǎn)品通過塔中物料出口 8連續(xù)出料，進入下一流程進行反應。
[0030]該工藝設備的使用能夠及時把生成的水排出體系外，最大限度的促進反應速度，并有效的解決了反應的傳質(zhì)和平衡，使反應始終向正方向進行，該工藝設備實現(xiàn)了酯化反應的連續(xù)化進行，生產(chǎn)效率提升50%以上，并且不易結(jié)焦，熱效率好，運營及維護成本降低45%以上。
【主權(quán)項】
1.一種用于生物柴油甘油酯化反應的裝置，其特征在于:包括一筒體(4)，所述筒體(4)底部設有物料進口(7)，頂部設有氣體出口(1)，物料進口(7)上方、筒體(4)的內(nèi)部設有旋分器￠)，旋分器(6)上方設有螺旋折流板(5)、螺旋折流板(5)上方設分布孔板(3)、分布孔板(3)上方設除沫器(2)，除沫器(2)、分布孔板(3)之間的筒壁設物料出口(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于生物柴油甘油酯化反應的裝置，其特征在于，所述的旋分器(6)包括上下連接的上連接管(6-2)和下連接管￠-3)，上連接管(6-2)頂部設有蓋板(6-1);上連接管(6-2)側(cè)面沿圓周面均勻設有切線出口 a，切線出口 b和切線出口 c。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于生物柴油甘油酯化反應的裝置，其特征在于:位于下部的下連接管￠-3)的截面積小于位于上部的上連接管6-2的截面積。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于生物柴油甘油酯化反應的裝置，其特征在于:切線出口 a，切線出口 b，切線出口 c總的截面積小于連接管6-3的截面積。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生物柴油甘油酯化反應的裝置，其特征在于，所述的螺旋折流板(5)與筒體夾角為90度，螺旋折流板的折流板寬度大于筒體(4)的半徑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生物柴油甘油酯化反應的裝置，其特征在于，所述的除沫器(2)為絲網(wǎng)填料或鮑爾環(huán)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于生物柴油甘油酯化反應的裝置，包括一筒體(4)，所述筒體(4)底部設有物料進口(7)，頂部設有氣體出口(1)，物料進口(7)上方、筒體(4)的內(nèi)部設有旋分器(6)，旋分器(6)上方設有螺旋折流板(5)、螺旋折流板(5)上方設分布孔板(3)、分布孔板(3)上方設除沫器(2)，除沫器(2)、分布孔板(3)之間的壁部設物料出口(8)。原料油和甘油以一定比例通過塔底部的連續(xù)物料進口進入該反應裝置，然后通過旋分器、螺旋折流板以及分布孔板后，大大強化了原料油和甘油傳質(zhì)過程，能夠大大改變原料油和甘油的不相容性質(zhì)，增大物料和甘油之間的接觸面積，從而加快反應速率。
【IPC分類】C10G3/00, C11C3/10
【公開號】CN205077009
【申請?zhí)枴緾N201520788170
【發(fā)明人】黃晗名, 種傳學, 李新方, 宋啟榮, 楊秀敏, 皇甫玉閣, 江建, 孫顯鋒, 李道強
【申請人】河南亞太能源科技股份有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月12日