[實用新型]用于生物柴油和甘油連續分離的管道式可視液位控制裝置

有效

• 申請號: 201620022776.8
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN205353787U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 劉士濤;吳聰萍;劉建國;鄒志剛
• 申請（專利權）人: 南京大學昆山創新研究院;昆山桑萊特新能源科技有限公司
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12;B01D17/025;B01D17/12;C11B3/00;C10L1/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;薛海霞

技術領域

本實用新型屬于生物柴油分離領域，具體涉及一種用于生物柴油和甘油連續分離的管道式可視液控制裝置。

背景技術

生物柴油因其良好的生物降解性、環境友好性和可再生性而被稱為“液體太陽能”，被認為是最有價值的液體生物質能源之一。目前，主要通過低碳醇的甲氧基取代油脂主要成分甘油三酯上甘油基的酯交換反應獲得，同時脫離的甘油基與甲醇剩余的氫結合生成甘油，其生成量約為生物柴油的1/10。然而，生物柴油中存在濃度過高的甘油不僅會使發動機內與之接觸的橡膠零件如燃油管、密封圈和橡膠膜等逐漸降解，而且在油箱中儲存過久還會生成沉淀，形成黏稠的混合物，進而堵塞發動機過濾器，使發動機難以正常啟動。另外，甘油的存在也不利于正向反應的進行，影響生物柴油的轉化效率，所以，必須將其從反應過程中分離出去。

目前，分離生物柴油和副產物甘油主要采用離心分離和沉降分離，其中離心分離為動設備，能連續、快速的完成分離。但需要消耗大量的能量，且離心機操作復雜，維護成本高。另外，普通離心機分離粘度較大的甘油副產物效果較差，若采用昂貴的高速離心機則會增加成本，降低生物柴油的市場競爭力。所以，大部分生產企業仍采用傳統的沉降分離法，并對重力沉降分離只能進行批量生產，不能連續分離的缺點進行了改進。如中國實用新型專利（公布號：CN103013673A）公開了一種生物柴油生產甘油連續分離方法與裝置，包括液體分布器、冷凝回流器、防震腔、一級沉降腔、一級水浴控溫區、二級沉降腔、二級水浴溫控區、分液器、生物柴油出口、甘油出口。通過連續沉降和控溫方式，待分液器充滿時，打開生物柴油出口和甘油出口并調節甘油相液體流量使分液器甘油相頁面高度達到平衡。該方法可以實現生物柴油的連續分離，甘油分離程度高，操作也比較方便。但存在以下不足：密閉罐體很難觀察到內部液位變化，難以確定混合液何時流入沉降腔和分液器內甘油相液面高度是否達到平衡；需要人員不斷的進行液位監測，調節分布器內甘油相液位，自動化程度低，工作效率低。中國實用新型專利（公布號：CN201121181Y）公開了一種用于生物柴油和甘油的連續化分離裝置，包括分離室、重相暫存室和輕相暫存室，并用導流管將分離室與重相暫存室和輕相暫存室聯通，分離室頂部開設物料進料口和輕相溢流口，分離室底部留有排污口，內部設有多重格柵，同時，為了便于觀察內部液位，在輕相暫存室上設有液位觀測視鏡。該裝置結構簡單，成本低，可以進行連續化的分離操作。其不足之處在于：重相暫存室沒有液位觀察視鏡，難以確定其內部甘油相液位，隨著液位的增加，容易導致甘油相進入輕相分離室，影響分離效果；雖然分離室和輕相暫存室安裝有觀測視鏡，能夠進行觀察，但不能進行自動控制，液位高度調節需要人員不停進行手動操作，工作效率低下，且容易發生問題。中國實用新型專利（公告號：CN202909491U）公開了一種用于生物柴油生產的連續分離裝置，包括分離罐，頂部設有輕相出口，底部設有重相出口，內部填有親水性填料，并在重相沉積部分設有液位計以觀察液位高度。該裝置利用親水性填料對混合液體中甘油和酸性廢水等親水性組分進行吸附，然后利用密度的不同，在重力的作用下實現生物柴油與甘油的分離。該方法操作簡單，設備投入小，可以連續進行分離操作。缺點是:設置的液位計只能用于觀察，不能進行自動控制，液位高度需要手動進行液位調節，工作效率低下。中國專利（公告號：CN201068443Y）公開了生物柴油生產過程中的甘油分離裝置，該裝置在生物柴油反應釜底部設甘油出料管，通過閥門與甘油分離罐進行連接，并在甘油分離罐和反應釜之間設立生物柴油回流管，從而實現定時定量或連續地將反應過程中生成的甘油分離出去。該裝置在反應過程中將甘油除去，利于正向反應的進行，能夠提高生物柴油的轉化效率。缺點是：甘油分離罐沒有液位觀察視鏡或液位計，無法確定合適進行放液，存在因放液不及時而導致部分甘油通過生物柴油回流管進入反應釜，影響生物柴油的轉化效率的隱患；需要手動進行閥門的開啟和關閉，不能進行自動放液，自動化程度低，人員手動操作，工作效率低且不利于大規模工業生產。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種結構簡單，工作效率高，能夠對生物柴油和甘油分離過程進行實時展示的用于生物柴油和甘油連續分離的管道式可視液位控制裝置。