[發明專利]一種氣相甲醇酯化反應裝置

有效

• 申請號: 201410417611.6
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104152275A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 王曉寧;張少明;陳獻錕
• 申請（專利權）人: 防城港市中能生物能源投資有限公司
• 主分類號: C11C3/04
• 分類號: C11C3/04;C10L1/02
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 周兆陽

技術領域

本發明涉及一種生物柴油生產過程的酯化反應裝置，具體涉及一種氣相甲醇酯化反應裝置。

背景技術

隨著中國經濟的快速發展，能源危機日益突出，環境保護日益加強，生物柴油作為一種“綠色能源”，以其良好的可再生性而得到人們的極大關注，并得以迅速發展。目前生物柴油規模化生產采用最多的制備工藝是化學法，包括酯化法和酯交換法。生物柴油酯化法工藝采用的技術路線是：反應釜間歇式反應，將液體甲醇、催化劑和原料油脂按照一定的比例加入反應釜中，在適宜的溫度和攪拌的條件下進行酯化反應，生成脂肪酸甲酯和水。采用液體甲醇的加料方式，反應過程中反應釜內壓力較高，對設備要求也較高，且需較長時間加熱并難以控溫；反應釜內攪拌器在攪拌油脂過程中，甲醇蒸發較快，減少了甲醇與油脂的接觸時間，不利于反應的進行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種氣相甲醇酯化反應裝置，該氣相甲醇酯化反應裝置具有反應壓力低、反應速度快、生產效率高和節省能源的優點。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種氣相甲醇酯化反應裝置，包括反應釜、循環泵、油脂循環管道及氣相甲醇管道，所述反應釜頂部設有原料油脂進料口、酸催化劑加料口和出氣口，反應釜底部設有油脂出口和油脂進口，所述油脂出口通過第一管道與循環泵的入口連通，循環泵的出口通過第二管道與油脂進口連通，第一管道或第二管道上連通有氣相甲醇管道。

進一步，所述反應釜內還設有導流筒及支撐該導流筒的支撐件；導流筒底端設置擋板，其內部設有油脂分布器，油脂分布器與油脂進口管道連接。

優選的，所述油脂分布器為內部中通的圓環狀，油脂分布器的下側設置有噴嘴。

優選的，所述噴嘴的噴射方向與垂直方向成20～25°的夾角，并偏向油脂分布器的圓環中心。

優選的，所述噴嘴設置有多個，其均勻分布在油脂分布器的下側。

優選的，所述導流筒的側壁上設有多個溢流孔。

優選的，所述氣相甲醇管道與第二管道有10～80°的夾角，從氣相甲醇管道進入的流體與第一管道或第二管道內循環的流體逆向接觸。

本發明的有益效果在于：本發明氣相甲醇酯化反應裝置的油脂出口和油脂進口間的管道上連接有循環泵，并連通有氣相甲醇管道，利用氣相甲醇與油脂在管道中預先逆向接觸，充分混合后，再經管道進入反應釜內的油脂分布器，向下噴射的混合油脂在導流筒內形成旋流，起到良好的混合攪拌作用，同時，減緩了未反應氣相甲醇逸出反應油脂面的速度，增加了氣液接觸反應時間，提高反應速度，使得甲醇氣與油脂的酯化反應更充分；本發明反應釜內未反應的氣相甲醇將酯化反應過程中產生的水分能夠及時帶出反應系統，促進酯化反應正向進行，縮短反應時間，提高反應效率。

附圖說明

圖1為本發明一種氣相甲醇酯化反應裝置的結構示意圖。

圖號說明：1、反應釜；2、原料油脂進料口；3、出氣口；4、酸催化劑加料口；5、油脂分布器；6、導流筒；7、支撐件；8、油脂出口；9、循環泵；10、氣相甲醇管道；11、油脂進口；12、噴嘴；13、溢流孔；14、第一管道；15、第二管道；16、擋板。

具體實施方式

附圖非限制性地公開了本發明的具體結構，下面結合附圖對本發明作進一步的描述。

一種氣相甲醇酯化反應裝置，包括反應釜1、循環泵9，所述反應釜1頂部設有原料油脂進料口2、酸催化劑加料口4和出氣口3，反應釜1底部設有油脂出口8和油脂進口11，所述油脂出口8通過第一管道14與循環泵9的入口連通，循環泵9的出口通過第二管道15與油脂進口11連通，第一管道14或第二管道15上連通有氣相甲醇管道10。所述反應釜1內還設有導流筒6及支撐該導流筒6的支撐件7；導流筒6底端設置擋板16，其內部設有油脂分布器5，油脂分布器5與油脂進口11管道連接。所述油脂分布器5為內部中通的圓環狀，油脂分布器5的下側設置有噴嘴12。所述噴嘴12的噴射方向與垂直方向成20～25°的夾角，并偏向油脂分布器5的圓環中心。所述噴嘴12設置有多個，其均勻分布在油脂分布器5的下側。所述導流筒6的側壁上設有多個溢流孔13。所述氣相甲醇管道10與第二管道15有10～80°的夾角，從氣相甲醇管道10進入的流體與第一管道14或第二管道15內循環的流體逆向接觸。

本發明的工作過程為：從反應釜1頂部的原料油脂進料口2倒入油脂并沒過導流筒6頂部，油脂從反應釜1底部的油脂出口8流出經過第一管道14進入循環泵9，氣相甲醇與油脂在第一管道14、第二管道15中預先逆向接觸，充分混合后，再經油脂進口11的管道進入反應釜1內的油脂分布器5，由噴嘴12向下噴射混合油脂，在導流筒6內形成旋流，使得氣相甲醇與油脂充分攪拌混合，增大接觸面積使得酯化反應更加充分，反應速度更加快速，同時也減緩了未反應氣相甲醇逸出反應油脂面的速度，增加了氣液接觸反應時間，提高反應速度；而反應釜內1未反應的氣相甲醇將酯化反應過程中產生的水分能夠及時從出氣口3帶出反應系統，促進酯化反應正向進行，縮短反應時間，提高生產效率。