[實用新型]一種高效酯化、酯交換反應裝置

有效

• 申請號: 201420171036.1
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN203768336U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 劉寬;吳沛成;沙繼華;張建國
• 申請（專利權）人: 南京華阜尚研能源科技有限公司
• 主分類號: C11C3/04
• 分類號: C11C3/04;C11C3/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

技術領域

本實用新型涉及生物柴油工業領域的原料油酯與甲醇在催化劑作用下進行酯化酯交換反應生成脂肪酸甲酯的一種高效反應裝置。

技術背景

石油資源短缺，能源需要換代，替代能源和可再生能源的開發已是世界各主要國家的一項戰略性課題。所以生物柴油這一概念一經出現，就受到世界各國的普遍關注。由于生物柴油本身具有性能優勢（如良好的燃燒性能、潤滑性能、安全性能以及優異的環境友好性能），已有很多國家進行了生物柴油的研制和生產。

生物柴油的生產，它的核心步驟是酯化、酯交換的反應，開發高水平的酯化、酯交換連續生產裝置，對于生物柴油工藝的發展，實現規模化生產，降低產品成本，促進生物柴油產業的健康發展有著重大意義。

酯化酯交換反應過程中原料油脂與甲醇進行酯化、酯交換生成脂肪酸甲酯，即生物柴油。對于原料油脂與甲醇的酯化、酯交換反應，提高其反應速度一直是一個重點，也是一個難點.它不僅涉及催化劑，還涉及反應工程問題。對于生物柴油工藝，由于原料油脂和甲醇不互溶，反應體系是多相的，反應發生在相界面上，所以油脂、脂肪酸、甲醇、催化劑之間的傳質速度極大地影響反應的速度和反應進行的深度，有許多學者將注意力集中在油脂與甲醇的互溶上，有學者用加入共溶劑使體系變成一相來解決問題，也有學者用相轉移催化劑來提高相間的傳質和反應速率。但在工業生產上這些措施的實現不僅有一定的技術難度，還增加了生產成本。

實用新型專利200820171720.4公開了一種高效膜反應裝置，是由反應釜、攪拌裝置、管路、泵機和控制柜組成，在泵機和反應釜之間的管路上設有物料混和高效膜反應塔，物料混和高效膜反應塔是塔體內設有豎直放置的金屬纖維膜，塔體上部為進料口，下部為出料口，該實用新型具有加大反應物質接觸面積、延長接觸時間、有效提高反應速度、降低其反應溫度、耗能降低、提高產量和產品質量的特點。

實用新型專利201220020961公開了非均相超微細化連續生產生物柴油反應裝置，對原料超微細化、增加流體層流運動的速度梯度、使流體分割混合均勻、反應接觸面積大、反應轉化速率高、且設備投資成本低，適用于生物柴油的連續化、規模化生產的特點。

專利200510011603提供了一種水力空化制備生物柴油的方法，屬于提高生物柴油生產效率、降低生產成本的技術領域。該方法在傳統的生物柴油生產技術基礎上采用水力空化酯交換反應器來優化生物柴油的生產，這種方法工藝簡單，酯交換反應速度快，反應時間比傳統反應器短，油脂酯交換轉化率高,產品滿足生物柴油標準。適于大規模的工業生產。

原料油脂在酯化酯交換的過程中由于使用酸堿催化劑，所以產生比較多的含甲醇的酸堿廢水，這些廢水不能直接排放到污水處理系統，必須經過預處理。生物柴油污水處理的達標排放是生物柴油生產工藝的難點之一，也增加了生物柴油的生產成本。因此減少生物柴油生產過程中酸堿催化劑的使用量，實現減少酸堿廢水的排放是生物柴油工藝設備開發的重點之一。而上述專利均未涉及減少生物柴油生產過程中酸堿催化劑的使用量。

發明內容

本實用新型的目的就是提供一種高效酯化、酯交換反應裝置，它不僅能提高生物柴油生產效率，而且能減少生物柴油生產過程中酸堿催化劑的使用量。

本實用新型的技術方案如下：