[實(shí)用新型]一種連續(xù)酯交換用管式反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420612374.4
• 申請(qǐng)日: 2014-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN204093421U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)東方;張少敏;婁源民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南恒天久大實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B01J8/06
• 分類號(hào): B01J8/06;C11C3/10;C10L1/02
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 張欣棠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種生物柴油反應(yīng)裝置，特別是一種連續(xù)酯交換用管式反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

生物柴油（Biodiesel）又稱為生物質(zhì)柴油，是一種生物質(zhì)清潔燃料，是用未加工過的或者使用過的植物油以及動(dòng)物脂肪通過不同的化學(xué)反應(yīng)制備出來的一種被認(rèn)為是環(huán)保的生物質(zhì)燃料。這種生物質(zhì)燃料可以像柴油一樣使用。生物柴油最普遍的制備方法是酯交換反應(yīng)。由植物油和脂肪中占主要成分的甘油三酯與醇（一般是甲醇）在催化劑存在下反應(yīng)生成脂肪酸酯。脂肪酸酯的物理和化學(xué)性質(zhì)與柴油非常相近甚至更好。

目前工業(yè)生產(chǎn)普遍采用在反應(yīng)釜中反應(yīng)，由于油脂和甲醇不互溶，因此它們之間的傳質(zhì)效果較差，從而造成酯交換反應(yīng)速率較慢。此類裝置難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，而且物料在釜內(nèi)全返混，導(dǎo)致油脂皂化比較嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化率較低，后續(xù)產(chǎn)物分離困難。管式反應(yīng)裝置是另一種酯交換反應(yīng)裝置，相較反應(yīng)釜，可連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高。但存在技術(shù)問題制約了應(yīng)用。1、液態(tài)物料進(jìn)入管道后，甲醇易揮發(fā)，在管道里紊流混合過程中由于壓力的變化而氣化，體積膨脹后，管道內(nèi)產(chǎn)生高壓，當(dāng)該壓力高于上游物料壓力時(shí)物料就無法向后流動(dòng)，形成氣阻力。造成無法進(jìn)料，推進(jìn)器可能燒壞。2、停車時(shí)，管道會(huì)殘留物料，物料在溫度低時(shí)凝固，若不將殘留物料排盡，管道凝固的物料會(huì)堵塞管道，下次開車時(shí)需要先加熱使物料融化才能運(yùn)行裝置。3、由于管式反應(yīng)裝置體積較大，對(duì)流箱容積大，直接通入蒸汽需要對(duì)流箱耐較高壓力，不但熱損失嚴(yán)重，而且制造費(fèi)用較高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種連續(xù)酯交換反應(yīng)用管式反應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，基本消除返混，達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率，而且制造費(fèi)用較低。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：

該連續(xù)酯交換反應(yīng)用管式反應(yīng)裝置，包括物料管道、對(duì)流箱，所述物料管道上下端部布置在所述對(duì)流箱外，其特點(diǎn)是，所述管道起始端裝有物料混推器并設(shè)有物料進(jìn)口，物料管道上部連接彎頭處設(shè)有泄壓口，物料管道下部連接彎頭處設(shè)有排盡口。所述物料管道內(nèi)設(shè)多個(gè)導(dǎo)流盤。所述對(duì)流箱上部設(shè)有換熱介質(zhì)進(jìn)口，下部設(shè)有換熱介質(zhì)出口，底部設(shè)有換熱介質(zhì)排盡口。所述對(duì)流箱內(nèi)設(shè)有熱媒盤管，熱媒盤管設(shè)有熱媒進(jìn)口和熱媒出口。

??本裝置運(yùn)行時(shí)，換熱介質(zhì)自進(jìn)口加入對(duì)流箱到指定位置，然后熱媒自熱媒入口進(jìn)入熱媒盤管開始對(duì)對(duì)流箱中的換熱介質(zhì)進(jìn)行加熱至指定溫度，換熱后的熱媒自熱媒出口離開熱媒盤管。當(dāng)對(duì)流箱中的換熱介質(zhì)達(dá)到指定溫度時(shí)，啟動(dòng)物料混推器，物料自物料進(jìn)口進(jìn)入物料管道，在導(dǎo)流盤的作用下，物料從導(dǎo)流盤上的導(dǎo)流管通過，導(dǎo)流管是按角度排列的，使物料產(chǎn)生紊流，使反應(yīng)更完全。反應(yīng)完成的物料自物料出口離開反應(yīng)管道。泄壓口用于泄放物料管道中的氣體，避免物料由于氣阻無法向后推進(jìn)；物料排盡口用來在裝置停止運(yùn)行后排出物料管道內(nèi)殘留的物料；換熱介質(zhì)出口用來排出對(duì)流箱中的換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)排盡口用來排出對(duì)流箱中殘留的換熱介質(zhì)。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型具有一般連續(xù)操作設(shè)備的共同優(yōu)點(diǎn)，即反應(yīng)物濃度、溫度只沿管長(zhǎng)方向改變，不隨時(shí)間而變，因而易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；沒有加料、卸料、清掃等非生產(chǎn)時(shí)間，設(shè)備利用率高；物料管道上部連接彎頭處設(shè)有泄壓口用于泄放物料管道中的氣體，消除了氣阻現(xiàn)象；排盡口用來在裝置停止運(yùn)行后排出物料管道內(nèi)殘留的物料，避免管道堵塞。對(duì)流箱內(nèi)設(shè)置熱媒盤管可減少設(shè)備制造費(fèi)用和減少能耗。更重要的是導(dǎo)流盤的設(shè)置基本消除了返混，且能夠使物料在湍流狀態(tài)下反應(yīng)，可以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的主視圖；

圖中，1-物料管道，2-對(duì)流箱排盡口、3-換熱介質(zhì)出口、4-導(dǎo)流盤、5-對(duì)流箱、6-熱媒盤管、7-物料混推器、8-物料入口、9-管道下部連接彎頭、10-物料排盡口、11-管道上部連接彎頭、12-泄壓口、13-物料出口、14-熱媒盤管出口、15-熱媒盤管入口、16-換熱介質(zhì)入口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步介紹本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式：

如圖1所示，本連續(xù)酯交換反應(yīng)用管式反應(yīng)裝置，包括物料管道1、對(duì)流箱5，物料管道1除上下端部外，均布置在對(duì)流箱5中。物料管道1起始端裝有物料混推器7并設(shè)有物料進(jìn)口8，物料管道1上部連接彎頭11處設(shè)有泄壓口12，物料管道1下部連接彎頭9處設(shè)有物料排盡口10。物料管道1內(nèi)設(shè)21個(gè)導(dǎo)流盤4。對(duì)流箱5上部設(shè)有換熱介質(zhì)進(jìn)口16，下部設(shè)有換熱介質(zhì)出口3，底部設(shè)有換熱介質(zhì)排盡口2。對(duì)流箱5內(nèi)設(shè)有熱媒盤管6，熱媒盤管6在對(duì)流箱5中呈彎曲形態(tài)分布，熱媒盤管6設(shè)有熱媒進(jìn)口15和熱媒出口14。