一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法 |
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| 申请号 | CN202211638913.7 | 申请日 | 2022-12-20 | 公开(公告)号 | CN117844572A | 公开(公告)日 | 2024-04-09 |
| 申请人 | 连云港金百益油脂有限公司; | 发明人 | 顾光阳; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种废动 植物 油 脂醇解酯化装置及其实施方法，属于油脂醇解酯化技术领域，包括混合筒，所述混合筒的内腔添加有油脂及甲醇溶液，所述混合筒的上端面放置有盖板，所述盖板的上端面连通有冷凝管，还包括：通过 机架 固定连接在混合筒下部的驱动 电机 ，所述 驱动电机 的 输出轴 端贯穿混合筒固定连接有中心杆，所述中心杆的 侧壁 上环形阵列有多个导向板； 搅拌机 构，每个所述导向板的侧壁上均设置有搅拌机构；导向机构，每个所述导向板的内腔均设置有导向机构； 吸附 机构，所述混合筒的侧壁上设置有吸附机构。该发明通过导向机构与吸附机构对混合筒内油脂的浮沫进行吸附，通过搅拌机构实现对混合筒内的油脂进行搅拌。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种废动植物油脂醇解酯化装置，包括混合筒（1），所述混合筒（1）的内腔添加有油脂及甲醇溶液，所述混合筒（1）的上端面放置有盖板（2），所述盖板（2）的上端面连通有冷凝管（3），其特征在于，还包括： |
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| 说明书全文 | 一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法技术领域背景技术[0002] 随着餐厨垃圾越来越多，人们对餐厨垃圾处理的研究也越来越深入，利用餐厨垃圾的油脂生产生物柴油是餐厨垃圾再利用的典型，目前受到广泛的研究。现有技术中，生物柴油的制造方法主要可分为物理法和化学法两类。常规的物理法包括直接混合法和微乳化法，化学法包括裂解法、酯化法和酯交换法。酯化法是使脂肪酸与甲醇或乙醇在酸催化下，发生酯化反应制成脂酸甲（乙）酯。而采用油脂加工过程中产生的酸化油为原料，其中既含有脂肪酸，又含有脂肪酸甘油酯。反应一般在甲醇的回流温度下进行，也可在加压反应器中进行，反应过程中生成的甲酯很容易与水和硫酸分离，因此采用酸化油作为原料生产生物柴油时，一般还要继续进行酯交换反应。 [0003] 然而目前现有的用于废动植物油脂醇解酯化装置在对油脂和甲醇进行混合时，通常都只是使用单个搅拌杆对其进行搅拌混合，无法有效的将处于混合筒外侧的溶液和内侧的溶液进行混合，搅拌效率较差，同时在油脂醇解酯化反应时，液面上部溶液积累大量的油脂浮沫，不及时对其收集处理时会影响油脂出料时的质量。因此，如何发明一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。 发明内容[0004] 为了弥补以上不足，本发明提供了一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法，旨在改善现有的钢桶预制板易因自身的冲击力过大与油脂醇解酯化发生碰撞造成损坏以及在两个钢桶预制板滑动时因碎屑的存在将使钢桶预制板的表面存在划痕的问题。 [0005] 本发明是这样实现的：本发明提供一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法，包括混合筒，所述混 合筒的内腔添加有油脂及甲醇溶液，所述混合筒的上端面放置有盖板，所述盖板的上端面连通有冷凝管，还包括： 通过机架固定连接在混合筒下部的驱动电机，所述驱动电机的输出轴端贯穿混合 筒固定连接有中心杆，所述中心杆的侧壁上环形阵列有多个导向板； 搅拌机构，每个所述导向板的侧壁上均设置有搅拌机构，搅拌机构用于对混合筒 内的油脂进行搅拌； 导向机构，每个所述导向板的内腔均设置有导向机构，导向机构用于对油脂上层 的浮沫进行聚拢； 吸附机构，所述混合筒的侧壁上设置有吸附机构；吸附机构用于对混合筒内油脂 的浮沫进行吸附。 [0006] 优选的，所述导向机构包括支撑架、导向叶轮、导流框与导流框，所述导向板与中心杆固定连接，所述导向板的内腔左侧设置有导流框，所述导流框的内腔侧壁前后两侧固定连接有支撑架，所述支撑架的内腔转动连接有导向叶轮。 [0007] 通过采用上述技术方案，能够对漂浮在液面上的油脂浮沫向导流框处聚拢。 [0008] 优选的，所述导向板的前后侧壁设置有导流槽，所述导流槽在导向板上呈凹形设置，并在导流框处处于最低位置。 [0009] 优选的，所述搅拌机构包括传动蜗杆、传动蜗轮、转动杆、搅拌叶片、刮除板与安装座，所述导向板的前端面上下两侧固定连接有安装座，上下两侧的所述安装座之间转动连接有转动杆，所述转动杆的下端面固定连接有搅拌叶片。 [0010] 通过采用上述技术方案，能够使搅拌叶片在混合筒内转动，以实现对油脂及甲醇溶液混合。 [0011] 优选的，所述导向叶轮的前端面固定连接有传动蜗杆，所述转动杆的侧壁上固定连接有传动蜗轮，所述传动蜗轮与传动蜗杆啮合连接，所述导向板的下端面外侧固定连接有刮除板，所述刮除板的侧壁与混合筒的内侧壁相贴合。 [0012] 通过采用上述技术方案，能够对混合筒侧壁上粘连的油脂进行刮除，避免了影响油脂出料时的质量。 [0013] 优选的，所述混合筒为中空设置，且中空腔体的内腔底面固定安装有电加热盘，所述混合筒的中空腔体内填充有清水，所述混合筒的外侧壁上固定连接有加水管，且加水管与中空腔体相连通，所述混合筒的下端面固定且连通有出液管，所述出液管与混合筒的内腔相连通。 [0014] 通过采用上述技术方案，使反应后的油脂能够从出液管处排出。 [0015] 优选的，所述吸附机构包括吸附箱、活塞板、复位弹簧、活塞柱、收集球、吸附管、吸附罩与出气管，所述吸附箱的内腔上部滑动连接有活塞板，所述活塞板的下端面固定连接有活塞柱，所述活塞柱的外侧壁下部螺纹连接有收集球。 [0016] 通过采用上述技术方案，能够快速对收集球进行更换，提高了工人的工作效率。 [0017] 优选的，所述活塞板的上端面固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的另一端固定连接在吸附箱的内腔顶面，所述活塞柱与吸附箱滑动连接，所述活塞柱与收集球相连通，所述活塞柱为中空设置，所述活塞柱的侧壁上设置有多个弧形槽，所述弧形槽与活塞柱为中空腔体像连通，所述活塞柱处于最低时，弧形槽恰好处于吸附箱的下端面侧壁处，所述导向板的上端面右侧固定连接有半球体，所述半球体与收集球滑动连接。 [0018] 优选的，所述吸附箱的右侧壁上固定且连通有吸附管，所述吸附管与吸附箱的连通处设置有开口向吸附箱内腔的单向水阀，所述吸附管的下端面固定连接有吸附罩，所述吸附箱的前后端面左侧固定且连通有出气管，所述出气管与吸附箱连通处设置有出口向外界的单向气阀。 [0020] 步骤二：向混合筒的内腔加入适量的油脂及甲醇溶液，再启动驱动电机使中心杆带动搅拌机构在混合筒内转动，以促进油脂及甲醇溶液反应。 [0021] 步骤三：在搅拌机构对油脂及甲醇溶液混合搅拌的同时，通过导向机构与吸附机构能够对液面上层的油脂浮沫进行吸附保留。 [0022] 本发明的有益效果是：当半球体与收集球接触后，半球体能够挤压收集球使活塞柱向吸附箱的内腔上部 移动，此时活塞板也将得到向上移动，在吸附机构的配合下，此时浮在液面上的油脂浮沫将能够被吸附吸附箱的内腔，油脂浮沫在自身重力的作用下将发生沉淀，堆积在吸附箱的内腔底部，在当半球体与收集球脱离接触后，失去半球体的挤压力，此时复位弹簧将得到复位，使活塞柱向下移动，此时活塞柱上的弧形槽恰好处于吸附箱的内腔底部，沉积在吸附箱底部的油脂浮沫将能够从弧形槽处进入活塞柱的内腔，最终沉积在收集球内，而吸附箱内多余的空气将能够从出气管处排出，进而通过上述所述，本装置能够代替人工对漂浮在液面上的油脂浮沫进行去除，避免了排出油脂是油脂浮沫一同排出，影响到油脂的质量，提高了整个装置的实用性。 附图说明 [0023] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。 [0024] 图1是本发明实施方式提供的一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法的混合筒内部结构示意图；图2是本发明实施方式提供的一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法的中 心杆与导向板连接处结构示意图； 图3是本发明实施方式提供的一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法的图 2中区域放大结构示意图； 图4是本发明实施方式提供的一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法的正 视局部剖视结构示意图； 图5是本发明实施方式提供的一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法的结 构示意图； 图6是本发明实施方式提供的一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法的仰 视整体结构示意图； 图7是本发明实施方式提供的一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法的吸 附箱处展示结构示意图； 图8是本发明实施方式提供的一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法的吸 附箱处剖视结构示意图； 图9是本发明实施方式提供的一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法的吸 附箱处于不同状态下示意图。 [0025] 图中：1、混合筒；11、电加热盘；12、加水管；13、出液管；2、盖板；3、冷凝管；4、驱动电机；5、中心杆；6、导向板；61、半球体；7、搅拌机构；71、传动蜗杆；72、传动蜗轮；73、转动杆；74、搅拌叶片；75、刮除板；76、安装座；8、导向机构；81、支撑架；82、导向叶轮；83、导流槽；84、导流框；9、吸附机构；91、吸附箱；92、活塞板；93、复位弹簧；94、活塞柱；941、弧形槽；95、收集球；96、吸附管；97、吸附罩；98、出气管。 具体实施方式[0026] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。实施例 [0027] 参照图1‑9，一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法，包括混合筒1，混合筒1的内腔添加有油脂及甲醇溶液，混合筒1的上端面放置有盖板2，盖板2的上端面连通有冷凝管3，还包括： 通过机架固定连接在混合筒1下部的驱动电机4，驱动电机4的输出轴端贯穿混合 筒1固定连接有中心杆5，中心杆5的侧壁上环形阵列有多个导向板6； 搅拌机构7，每个导向板6的侧壁上均设置有搅拌机构7，搅拌机构7用于对混合筒1内的油脂进行搅拌； 导向机构8，每个导向板6的内腔均设置有导向机构8，导向机构8用于对油脂上层 的浮沫进行聚拢； 吸附机构9，混合筒1的侧壁上设置有吸附机构9；吸附机构9用于对混合筒1内油脂的浮沫进行吸附。 [0028] 参照图1‑9，进一步地；导向机构8包括支撑架81、导向叶轮82、导流槽83与导流框84，导向板6与中心杆5固定连接，导向板6的内腔左侧设置有导流框84，导流框84的内腔侧壁前后两侧固定连接有支撑架81，支撑架81的内腔转动连接有导向叶轮82，导向板6的前后侧壁设置有导流槽83，导流槽83在导向板6上呈凹形设置，并在导流框84处处于最低位置，搅拌机构7包括传动蜗杆71、传动蜗轮72、转动杆73、搅拌叶片74、刮除板75与安装座76，导向板6的前端面上下两侧固定连接有安装座76，上下两侧的安装座76之间转动连接有转动杆73，转动杆73的下端面固定连接有搅拌叶片74，导向叶轮82的前端面固定连接有传动蜗杆71，转动杆73的侧壁上固定连接有传动蜗轮72，传动蜗轮72与传动蜗杆71啮合连接，导向板6的下端面外侧固定连接有刮除板75，刮除板75的侧壁与混合筒1的内侧壁相贴合。 [0029] 需要说明的是：导向叶轮82将带动传动蜗杆71转动，由于传动蜗轮72与传动蜗杆71啮合连接，从而此时转动杆73将能够带动搅拌叶片74在混合筒1的内腔转动，从而此时搅拌叶片74能够沿着中心杆5做公转搅拌的同时自身得到自转，能够有效的将处于混合筒1外侧的油脂及甲醇溶液流入混合筒1的中，进而此时整个装置及实现了提高搅拌效果的功能； 于此同时，在导向板6沿着中心杆5做公转运动的同时，通过导向板6前后侧壁设置导流槽83的配合，此时浮在液面上的油脂浮沫将能够向导流框84处一定，在导流框84处形成一个圆周轨迹。 [0030] 参照图1‑9，进一步地；混合筒1为中空设置，且中空腔体的内腔底面固定安装有电加热盘11，混合筒1的中空腔体内填充有清水，混合筒1的外侧壁上固定连接有加水管12，且加水管12与中空腔体相连通，混合筒1的下端面固定且连通有出液管13，出液管13与混合筒1的内腔相连通。 [0031] 需要说明的是：通过使用外部水泵将适量清水从加水管12向混合筒1的中空腔体内加入后，再通过启动电加热盘11将水温保持在60℃，向混合筒1的内腔加入适量的油脂及甲醇溶液后，通过启动驱动电机4使中心杆5带动导向板6在混合筒1的内腔转动，需要说明的是：此时导向板6恰好处于液面的下部；在导向板6发生转动时，在混合筒1内部油脂及甲醇溶液的阻力作用下，导向叶轮82将发生转动，简单的实现对小区域的油脂及甲醇溶液进行混合功能。 [0032] 参照图1‑8，进一步地；吸附机构9包括吸附箱91、活塞板92、复位弹簧93、活塞柱94、收集球95、吸附管96、吸附罩97与出气管98，吸附箱91的内腔上部滑动连接有活塞板92，活塞板92的下端面固定连接有活塞柱94，活塞柱94的外侧壁下部螺纹连接有收集球95，活塞板92的上端面固定连接有复位弹簧93，复位弹簧93的另一端固定连接在吸附箱91的内腔顶面，活塞柱94与吸附箱91滑动连接，活塞柱94与收集球95相连通，活塞柱94为中空设置，活塞柱94的侧壁上设置有多个弧形槽941，弧形槽941与活塞柱94为中空腔体像连通，活塞柱94处于最低时，弧形槽941恰好处于吸附箱91的下端面侧壁处，导向板6的上端面右侧固定连接有半球体61，半球体61与收集球95滑动连接，吸附箱91的右侧壁上固定且连通有吸附管96，吸附管96与吸附箱91的连通处设置有开口向吸附箱91内腔的单向水阀，吸附管96的下端面固定连接有吸附罩97，吸附箱91的前后端面左侧固定且连通有出气管98，出气管 98与吸附箱91连通处设置有出口向外界的单向气阀。 [0033] 需要说明的是：当半球体61与收集球95接触后，半球体61能够挤压收集球95使活塞柱94向吸附箱91的内腔上部移动（如图8所示），此时活塞板92也将得到向上移动，复位弹簧93处于压缩状态，吸附箱91内腔下部的总容量将得到变大，内部压强将得到变小，在吸附管96处设置的单向水阀作用下，此时浮在液面上的油脂浮沫将能够被吸附吸附箱91的内腔，此时在油脂浮沫自身重力的作用下将发生沉淀，堆积在吸附箱91的内腔底部；在当半球体61与收集球95脱离接触后，失去半球体61的挤压力，此时复位弹簧93将得到复位，使活塞柱94向下移动（如图9所示），此时活塞柱94上的弧形槽941恰好处于吸附箱91的内腔底部，沉积在吸附箱91底部的油脂浮沫将能够从弧形槽941处进入活塞柱94的内腔，最终沉积在收集球95内，于此同时，随着吸附箱91内腔下部的总容量将得到变小，内部压强将得到变大，此时吸附箱91内多余的空气将能够从出气管98处排出，需要说明的是，由于此时油脂浮沫是沉积在吸附箱91的内腔底部，从出气管98处排出的气体并不足以能克服油脂浮沫的重力带动其从出气管98处喷出；进而通过上述所述，本装置能够代替人工对漂浮在液面上的油脂浮沫进行去除，避免了排出油脂是油脂浮沫一同排出，影响到油脂的质量，同时，大大提高了工人的工作效率。 [0034] 该一种废动植物油脂醇解酯化装置及其实施方法的工作原理：通过使用外部水泵将适量清水从加水管12向混合筒1的中空腔体内加入后，再通 过启动电加热盘11将水温保持在60℃，向混合筒1的内腔加入适量的油脂及甲醇溶液后，通过启动驱动电机4使中心杆5带动导向板6在混合筒1的内腔转动，需要说明的是：此时导向板6恰好处于液面的下部；在导向板6发生转动时，在混合筒1内部油脂及甲醇溶液的阻力作用下，导向叶轮82将发生转动，简单的实现对小区域的油脂及甲醇溶液进行混合功能； 于此同时，导向叶轮82将带动传动蜗杆71转动，由于传动蜗轮72与传动蜗杆71啮 合连接，从而此时转动杆73将能够带动搅拌叶片74在混合筒1的内腔转动，从而此时搅拌叶片74能够沿着中心杆5做公转搅拌的同时自身得到自转，能够有效的将处于混合筒1外侧的油脂及甲醇溶液流入混合筒1的中，进而此时整个装置及实现了提高搅拌效果的功能； 于此同时，在导向板6沿着中心杆5做公转运动的同时，通过导向板6前后侧壁设置导流槽83的配合，此时浮在液面上的油脂浮沫将能够向导流框84处一定，在导流框84处形成一个圆周轨迹； 当半球体61与收集球95接触后，半球体61能够挤压收集球95使活塞柱94向吸附箱 91的内腔上部移动（如图8所示），此时活塞板92也将得到向上移动，复位弹簧93处于压缩状态，吸附箱91内腔下部的总容量将得到变大，内部压强将得到变小，在吸附管96处设置的单向水阀作用下，此时浮在液面上的油脂浮沫将能够被吸附吸附箱91的内腔，此时在油脂浮沫自身重力的作用下将发生沉淀，堆积在吸附箱91的内腔底部； 在当半球体61与收集球95脱离接触后，失去半球体61的挤压力，此时复位弹簧93 将得到复位，使活塞柱94向下移动（如图9所示），此时活塞柱94上的弧形槽941恰好处于吸附箱91的内腔底部，沉积在吸附箱91底部的油脂浮沫将能够从弧形槽941处进入活塞柱94的内腔，最终沉积在收集球95内，于此同时，随着吸附箱91内腔下部的总容量将得到变小，内部压强将得到变大，此时吸附箱91内多余的空气将能够从出气管98处排出，需要说明的是，由于此时油脂浮沫是沉积在吸附箱91的内腔底部，从出气管98处排出的气体并不足以能克服油脂浮沫的重力带动其从出气管98处喷出； 进而通过上述所述，本装置能够代替人工对漂浮在液面上的油脂浮沫进行去除， 避免了排出油脂是油脂浮沫一同排出，影响到油脂的质量，同时，大大提高了工人的工作效率。 [0035] 搅拌机构7在混合筒1内转动，以促进油脂及甲醇溶液反应。 [0036] 需要说明的是，电机具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。 [0037] 以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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