[發明專利]太陽能加熱器與利用太陽能生產生物柴油的系統及生產方法

有效

• 申請號: 201210419681.6
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN102914057A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 陳放;張志林;徐鶯
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/24;F24J2/34;F24J2/10;F24J2/30;F24J2/46;C11C3/04;C11C3/10;C10L1/02
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵;馬新民

1.一種相變蓄熱式太陽能加熱器，由相變蓄熱加熱器（1）、太陽能集熱器及支撐相變蓄熱加熱器和太陽能集熱器的支架（4）構成，其特征在于相變蓄熱加熱器（1）包括保溫箱體、導熱管（8）、換熱盤管（7）和相變蓄熱材料，所述導熱管（8）和換熱盤管（7）安裝在保溫箱體內，換熱盤管（7）的進油口（9）和出油口（10）位于保溫箱體外，所述相變蓄熱材料充滿保溫箱體內的剩余空間；太陽能集熱器包括反射板（3）和安裝在反射板上的多根真空管（2），各真空管的一端插入相變蓄熱加熱器的保溫箱體內并與導熱管（8）相接。

2.根據權利要求1所述相變蓄熱式太陽能加熱器，其特征在于相變蓄熱材料（6）由石蠟、松香和碳纖維組成，石蠟的質量百分數為80%～90%，松香的質量百分數為10%～20%，碳纖維的質量為石蠟質量與松香質量之和的1%～5%。

3.根據權利要求2所述相變蓄熱式太陽能加熱器，其特征在于所述石蠟為相變溫度70℃～90℃的石蠟。

4.根據權利要求2或3所述相變蓄熱式太陽能加熱器，其特征在于所述碳纖維纏繞在換熱盤管（7）上，所述石蠟和松香的混合物填充在保溫箱體內的剩余空間。

5.一種利用太陽能生產生物柴油的系統，其特征在于包括權利要求1至4中任一權利要求所述相變蓄熱式太陽能加熱器（11）、儲油容器（13）、生物柴油設備（15）、循環泵（12）、控制裝置（14）和太陽能電源（16）；

所述相變蓄熱式太陽能加熱器（11）用于加熱油脂原料，所述儲油容器設置了兩個進油口和兩個出油口，并安裝有液位計和溫度計，其第一進油口用于加入未加熱的油脂原料，在第一進油口處安裝有第一電磁閥（131），其第二出油口用于輸出加熱至符合溫度要求的油脂原料，第二出油口處安裝有第二電磁閥（132），所述第二電磁閥通過管件與生物柴油設備的進油口連接，其第二進油口通過管件與相變蓄熱式太陽能加熱器（11）中的換熱盤管出油口（10）連接，其第一出油口通過管件與循環泵的進油口連接，所述循環泵的出油口通過管件與相變蓄熱式太陽能加熱器中的換熱盤管進油口（9）連接；所述控制裝置接收來自儲油容器的液位信號并進行處理，根據該液位信號控制第一電磁閥（131）開啟與關閉，實現未加熱油脂原料向儲油容器的定量加入，所述控制裝置接收來自儲油容器的溫度信號并進行處理，根據該溫度信號控制循環泵（12）的開啟與關閉、第二電磁閥（132）的關閉與開啟，實現儲油容器中油脂原料的循環加熱及將加熱到符合要求溫度的油脂原料輸入生物柴油設備（15），當符合要求溫度的油脂原料進入生物柴油設備（15）后，所述控制裝置控制生物柴油設備生產生物柴油的操作；所述太陽能電源（16）為生物柴油設備（15）、循環泵（12）和控制裝置（14）提供工作電源。

6.根據權利要求5所述利用太陽能生產生物柴油的系統，其特征在于所述控制裝置為單片機或計算機。

7.一種利用太陽能生產生物柴油的方法，其特征在于使用權利要求5或6所述系統，操作步驟如下：

①開啟太陽能電源（16）和控制裝置（14），在控制裝置的控制下，向儲油容器（13）中加入額定的油脂原料，通過循環泵的輸送，使油脂原料在相變蓄熱式太陽能加熱器（11）與儲油容器（13）之間循環流動實現加熱，當儲油容器中的油脂原料溫度達到50～70℃時，關閉循環泵（12）、開啟儲油容器的第二電磁閥（132），使符合溫度要求的油脂原料進入生物柴油設備（15）；

②將甲醇和催化劑氧化鈣加入生物柴油設備（15），在控制裝置的控制下，于常壓、?50～70℃攪拌反應3～6h，反應時間屆滿后分離出甘油和催化劑，即獲得生物柴油，所述甲醇按甲醇與油脂原料的摩爾比=6︰1加入，所述氧化鈣的加入量為油脂原料質量的2％～6%。

8.根據權利要求7所述利用太陽能生產生物柴油的方法，其特征在于催化劑氧化鈣的制備方法如下：

以氫氧化鈣為原料，將氫氧化鈣置于煅燒爐中，在常壓、700?~?900℃煅燒1~2小時，然后隨爐冷卻至室溫后取出，經研磨后用80目篩篩選所得氧化鈣粉末即為催化劑。???