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一种从废油脂中制备 生物柴油的设备

阅读：613发布：2023-03-04

专利汇可以提供一种从废油脂中制备生物柴油的设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及生物柴油的制备设备，尤其是一种从废油脂中制备生物柴油的设备。本实用新型包括主反应釜，主反应釜釜盖上的反应液进料口与脱胶质反应釜下端釜壁上设置的轻相排出口连通，主反应釜的反应混合液出口连通至离心泵，离心泵输出到静置分离釜釜顶的反应混合液进料口，静置分离釜下端釜壁上设有生物柴油排出口。本实用新型不仅解决了产品色度的问题，过程中也不会使用浓硫酸等强腐蚀性的试剂，操作环境相对安全；对设备要求低，设备投入少，占地面积小，且不会产生二次废水的污染。，下面是一种从废油脂中制备生物柴油的设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种从废油脂中制备生物柴油的设备，其特征是：包括主反应釜，主反应釜中设置有变频搅拌器，底部设置有反应混合液出口；主反应釜夹套上布置有主反应釜循环液入口和主反应釜循环液出口；主反应釜釜盖上设置有反应液进料口和甲醇及无机碱进料口，还布有人孔、温度传感器、压力传感器、放空阀、冷凝管接口、抽真空管接口；甲醇及无机碱进料口连通溶解液储罐和甲醇碱配制罐，溶解液储罐的出口和甲醇碱配制罐的出口分别设置有电磁闸阀，甲醇碱配制罐中设置有变频搅拌器；
主反应釜釜盖上的反应液进料口与脱胶质反应釜下端釜壁上设置的轻相排出口连通，连通的管路上设置有电磁闸阀；脱胶质反应釜中设置有变频搅拌器，底部设置有重相胶质及脱胶质剂出口；脱胶质反应釜的釜顶设置有原料液进料口和催化剂进料口；脱胶质反应釜夹套上布置有脱胶质反应釜循环液入口和脱胶质反应釜循环液出口；
主反应釜的反应混合液出口设置有电磁闸阀，之后连通至离心泵，离心泵输出到静置分离釜釜顶的反应混合液进料口；静置分离釜釜顶还设置有软水进料口，软水进料口与软水储罐连通器，它们之间设置有电磁闸阀；静置分离釜中设置有变频搅拌器，底部设置有产品出口，产品出口上设置有电磁闸阀；静置分离釜夹套上布置有静置分离釜循环液入口和静置分离釜循环液出口；静置分离釜下端釜壁上设有生物柴油排出口，生物柴油排出口上设置有电磁闸阀。
2.根据权利要求1所述的一种从废油脂中制备生物柴油的设备，其特征是：脱胶质反应釜上端釜壁上和静置分离釜上端釜壁上均设置有液位计。
3.根据权利要求1所述的一种从废油脂中制备生物柴油的设备，其特征是：脱胶质反应釜下端釜壁上设置有两个轻相排出口，每个排出口上均设置有电磁闸阀。
4.根据权利要求1所述的一种从废油脂中制备生物柴油的设备，其特征是：静置分离釜下端釜壁上设置有两个生物柴油排出口，每个排出口上均设置有电磁闸阀。
5.根据权利要求1所述的一种从废油脂中制备生物柴油的设备，其特征是：脱胶质反应釜夹套上的脱胶质反应釜循环液入口和脱胶质反应釜循环液出口、主反应釜夹套上的主反应釜循环液入口和主反应釜循环液出口、静置分离釜夹套上的静置分离釜循环液入口和静置分离釜循环液出口均与加热系统连通。

说明书全文

一种从废油脂中制备 生物柴油的设备

技术领域

[0001] 本实用新型涉及生物柴油的制备设备，尤其是一种从废油脂中制备生物柴油的设备。

背景技术

[0002] 生物柴油是清洁的可再生能源，在燃烧时排放的二氧化碳远低于植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一环境问题。因而，生物柴油是一种真正的绿色柴油。在化石资源日渐枯竭的今天，开发新的可再生的低污染的替代能源已经越来越受到人们的重视，生物柴油未来的发展前景非常广阔。

[0003] 目前生物柴油的制备方法主要有直接混合法、微乳法、高温热裂解法、生物酶催化法、超临界甲醇法和酯交换反应等，前两种属于物理法，后四种为化学法；同其它的方法相比，酯交换反应制备生物柴油具有工艺简单、费用较低、所得产品性质稳定等优点，是工业化生产生物柴油的主要方法。传统的生产方法多是采用硫酸催化法生产生物柴油。该法不仅使得生产出来的生物柴油在色度上难以达标，而且浓硫酸具有强氧化性，对设备要求较高，设备投入大，操作过程具有一定的危险性；此外，生产过程中产生的废水易造成二次污染。

[0004] 国内外均有对生物柴油生产设备的研究，但仍存在许多问题。以美国Spingboard Biodiesel公司的Biopro380型废油脂生物柴油转化设备为例，该设备对于原料油具有很高的要求，而我国的废油脂来源广泛，成分复杂，该设备的应用就受到了很大的限制。国内开发的一些反应设备在结构设计上不是很合理，运用到实际的生产过程中会出现不必要的麻烦。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于提供一种从废油脂中制备生物柴油的设备，其操作简单，易于观察，可以满足不同用户就地生产生物柴油。

[0006] 本实用新型的技术方案：一种从废油脂中制备生物柴油的设备，包括主反应釜，主反应釜中设置有变频搅拌器，底部设置有反应混合液出口；主反应釜夹套上布置有主反应釜循环液入口和主反应釜循环液出口；主反应釜釜盖上设置有反应液进料口和甲醇及无机碱进料口，还布有人孔、温度传感器、压力传感器、放空阀、冷凝管接口、抽真空管接口；甲醇及无机碱进料口连通溶解液储罐和甲醇碱配制罐，溶解液储罐的出口和甲醇碱配制罐的出口分别设置有电磁闸阀，甲醇碱配制罐中设置有变频搅拌器；

[0007] 主反应釜釜盖上的反应液进料口与脱胶质反应釜下端釜壁上设置的轻相排出口连通，连通的管路上设置有电磁闸阀；脱胶质反应釜中设置有变频搅拌器，底部设置有重相胶质及脱胶质剂出口；脱胶质反应釜的釜顶设置有原料液进料口和催化剂进料口；脱胶质反应釜夹套上布置有脱胶质反应釜循环液入口和脱胶质反应釜循环液出口；

[0008] 主反应釜的反应混合液出口设置有电磁闸阀，之后连通至离心泵，离心泵输出到静置分离釜釜顶的反应混合液进料口；静置分离釜釜顶还设置有软水进料口，软水进料口与软水储罐连通器，它们之间设置有电磁闸阀；静置分离釜中设置有变频搅拌器，底部设置有产品出口，产品出口上设置有电磁闸阀；静置分离釜夹套上布置有静置分离釜循环液入口和静置分离釜循环液出口；静置分离釜下端釜壁上设有生物柴油排出口，生物柴油排出口上设置有电磁闸阀。

[0009] 脱胶质反应釜上端釜壁上和静置分离釜上端釜壁上均设置有液位计。

[0010] 脱胶质反应釜下端釜壁上设置有两个轻相排出口，每个排出口上均设置有电磁闸阀。

[0011] 静置分离釜下端釜壁上设置有两个生物柴油排出口，每个排出口上均设置有电磁闸阀。

[0012] 脱胶质反应釜夹套上的脱胶质反应釜循环液入口和脱胶质反应釜循环液出口、主反应釜夹套上的主反应釜循环液入口和主反应釜循环液出口、静置分离釜夹套上的静置分离釜循环液入口和静置分离釜循环液出口均与加热系统连通。

[0013] 本实用新型在溶解液存在的条件下，采用碱催化法生产生物柴油，不仅解决了产品色度的问题，过程中也不会使用浓硫酸等强腐蚀性的试剂，操作环境相对安全；对设备要求低，设备投入少，占地面积小，且不会产生二次废水的污染。本实用新型在脱胶质反应釜及静置分离釜的旁侧均采用两支路出料设计，以便于在某一支路出现问题时在不耽误生产的前提下进行检修，节约设备检修时间；本实用新型实现了生产过程的半自动化，大大简化了传统的生物柴油生产的复杂工艺；通过计算机系统的实时监测与控制，调整生物柴油生产中的配料比、反应时间、反应温度和反应压力，实时的对反应数据进行采集和处理，得到完全真实的动力学数据，为生物柴油连续工业化生产，提供了理论基础。附图说明

[0014] 附图为本实用新型结构示意图。

[0015] 图中：1脱胶质反应釜；2脱胶质反应釜夹套；3变频搅拌器；4脱胶质反应釜循环液入口；5脱胶质反应釜循环液出口；6重相胶质及脱胶质剂出口；7主反应釜；8主反应釜夹套；9主反应釜釜盖；10溶解液储罐；11甲醇碱配制罐；12主反应釜循环液入口；13主反应釜循环液出口；14反应混合液出口；15离心泵；16静置分离釜；17静置分离釜夹套；18软水储罐；19产品出口；20静置分离釜循环液入口；21静置分离釜循环液出口；22液位计；V1～V11电磁闸阀。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

[0017] 如附图所示，本实用新型包括：脱胶质反应釜1，主反应釜7，静置分离釜16，加热系统，数据采集及处理系统，具体结构如下：

[0018] 本实用新型通过加热系统提供的循环液来对脱胶质反应釜1、主反应釜7、静置分离釜16加热，循环液的温度由数据采集及处理系统(计算机系统)调节。

[0019] 本实用新型的脱胶质反应釜1釜内装有变频搅拌器3(浆式搅拌器)，由电动机驱动；原料液从脱胶质反应釜1的原料液进料口加入釜内；反应催化剂由脱胶质反应釜1的催化剂进料口加入釜内；加热循环液由脱胶质反应釜循环液入口4进入脱胶质反应釜夹套2内，由脱胶质反应釜循环液出口5返回加热系统；脱胶质反应釜1底部设有重相胶质及脱胶质剂出口6，旁侧还设有两轻相排出管，两排出管上分别装有电磁闸阀V2、V3，两排出管汇集后与主反应釜7的反应液进料口相连，主反应釜7的反应液进料口前装有电磁闸阀V4。
通过计算机系统调节脱胶质反应釜1内的变频搅拌器3的搅拌速度和搅拌时间，待设定的条件达到时，计算机系统将自动控制开启脱胶质反应釜1底部的电磁闸阀V1以排出胶质，待胶质排出完毕，随即打开旁侧电磁闸阀V2、V3、V4，使脱胶质后油品进入到主反应釜7进行下一步的反应。

[0020] 本实用新型的主反应釜7的主反应釜釜盖9上设有两个加料口、一个人孔，还布有一个温度传感器、一个压力传感器、一个放空阀、一个冷凝管接口、一个抽真空管接口；其中一个加料口是让经脱胶质反应釜1脱胶质后的油品加入到主反应釜7中，另一个加料口是让溶解液和甲醇碱混合液加入主反应釜7中；主反应釜7内装有变频搅拌器3，由电动机驱动；加热循环液由主反应釜循环液入口12进入主反应釜夹套8内，由主反应釜循环液出口13返回加热系统；主反应釜7底部设有反应混合液出口14，与静置分离釜16的反应混合液进料口相连。

[0021] 主反应釜釜盖9上部连通有溶解液储罐10和甲醇碱配制罐11；甲醇碱配制罐11罐内装有变频搅拌器3(由电动机驱动)，顶部罐盖上设有甲醇及无机碱进料口；通过计算机系统控制溶解液储罐10底部的电磁V5和甲醇碱配制罐11底部的电磁闸阀V6的开启与闭合，从而控制溶解液和甲醇碱混合液的加入量。

[0022] 通过计算机系统控制甲醇碱配制罐11中的变频搅拌器3搅拌速度和搅拌时间；由计算机系统实时调节主反应釜7中变频搅拌器3搅拌速度、搅拌时间、溶解液的加入量以及甲醇碱混合液的加入量。

[0023] 由计算机系统通过主反应釜釜盖9上的温度传感器和压力传感器实时监控主反应釜7内的温度和压力，并通过主反应釜夹套8内的循环液来控制反应的温度，通过抽真空系统(连接于主反应釜釜盖9抽真空管接口上)来控制反应釜内的压力；通过人孔可观察生物柴油生产的实时情况以及对设备进行检修和维护；待反应完成，计算机系统将自动开启抽真空系统，并开启冷凝系统(连接于主反应釜釜盖9冷凝管接口上)，蒸发多余甲醇回收再用；所有步骤完成后，计算机系统将开启主反应釜7底部电磁闸阀V7和离心泵15，将反应后的混合液送入静置分离釜16。

[0024] 本实用新型的静置分离釜16的顶端设有软水进料口和反应混合液进料口，釜内装有变频搅拌器3(浆式搅拌器)，由电动机驱动；加热循环液由静置分离釜循环液入口20进入静置分离釜夹套17内，由静置分离釜循环液出口21返回加热系统；旁侧还设有液位计22；静置分离釜16的软水进料口连通软水储罐18，底端设有产品出口19(重相粗甘油出口)；旁侧还设有两支路生物柴油排出管，排出管上分别设置有电磁闸阀V10、电磁闸阀V11，之后与生物柴油储罐相连。

[0025] 计算机系统调节静置分离釜16内变频搅拌器3的搅拌速度和搅拌时间；待设定的条件达到时，计算机系统将自动控制开启静置分离釜16底部产品出口19的电磁闸阀V8以排出粗甘油；待甘油排完后，随即开启软水储罐18底部电磁闸阀V9，注入软水，对生物柴油进行水洗操作；在计算机系统中设定水洗次数、软水用量、搅拌速度和水洗时间；待水洗操作完成后，自动打开旁侧支路电磁闸阀V10、电磁闸阀V11，将制得的生物柴油送入生物柴油储罐。

[0026] 通过对本实用新型生产的生物柴油进行检测：其各项性能指标达到生物柴油GB/T20828-2007的要求。

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