[發(fā)明專利]生物柴油制備反應裝置

有效

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• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107099381B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 李志兵;呂鵬梅;王治元;羅文;李惠文;苗長林;付俊鷹;王忠銘
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C11C3/10
• 分類號: C11C3/10;C11C3/04;B01J19/18;B01J4/02;C10L1/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江

本發(fā)明公開一種生物柴油制備反應裝置，包括反應釜，反應釜通過進油管與進油泵和原料油儲罐連通；通過甲醇進料管與甲醇泵和甲醇儲罐連通；通過出油支管與粗生物柴油儲罐連通；通過管道與冷凝器連通，通過排渣管與廢液收集罐連通，所述排渣管上設有止回閥和閥門；進油管與甲醇進料管通過管道與流量計、閥門和止回閥連通；還包括甲醇回收罐及精餾塔，甲醇回收罐通過管道與冷凝器和精餾塔連通；精餾塔通過甲醇回流管與甲醇儲罐連通，通過冷凝水管與外部管道連通。本發(fā)明的有益效果：單位時間通入反應釜的甲醇量少，能縮短降酸酯化時間并快速去除反應物中的水分，可重復使用反應釜內的固體酸催化劑，未參加反應的甲醇通過回收提純裝置能重復利用。

技術領域

本發(fā)明涉及生物柴油制備設備技術領域，尤其涉及一種制備生物柴油的反應裝置。

背景技術

生物柴油作為一種清潔、廉價的可再生能源在我國得到高速的發(fā)展。國內大規(guī)模生物柴油的制備工藝是以酸堿催化為主的酯交換法，生物柴油生產原料大多為廢棄油脂(地溝油、潲水油、酸化油等)，普遍采用酸堿兩步法進行生產。由于廢棄油脂酸值普遍較高，通常大于100mgKOH/g，因此，在堿催化時需要經過降酸預酯化處理。此方法一般采用甲醇與廢棄油脂中的游離脂肪酸和甘油三酯在催化劑催化作用下起反應生成脂肪酸甲酯(生物柴油)。在此過程中，會加入過量的甲醇參與降酸預酯化反應，同時，為了降低生產成本，多余的甲醇一般都需要通過各種方法回收；在反應結束時，常常由于各種原因造成固體酸催化劑的流失。由于現(xiàn)有的降酸酯化反應裝置普遍存在設備造價較高、防腐要求高、甲醇用量大和利用率較低、降酸酯化時間較長等缺點。

故現(xiàn)有技術有待改進和發(fā)展。

發(fā)明內容

鑒于以上內容，本發(fā)明提供一種高效、操作簡單、甲醇用量小和利用率高、能快速去除反應水分、縮短降酸預酯化時間、能夠多次重復使用固體酸催化劑和回收利用甲醇的反應裝置。

本發(fā)明的技術解決方案是：

一種生物柴油制備反應裝置，包括反應釜20及分別與反應釜連通的原料油儲罐36、甲醇儲罐34、粗生物柴油儲罐38、廢液收集罐42、冷凝器14，反應釜20外壁套有反應釜夾套19；原料油儲罐36通過進油管連通進油泵35和反應釜20，甲醇儲罐34通過甲醇進料管33連通甲醇泵35和反應釜20，粗生物柴油儲罐38通過出油管25與反應釜內的出油支管27連通，冷凝器14通過出氣管5與反應釜20的上部連通，廢液收集罐42通過管道與反應釜排渣管28連通；

還包括甲醇回收罐43、精餾塔44及真空泵40，甲醇回收罐43通過管道60與冷凝器14和精餾塔44連通，精餾塔44通過甲醇回流管46與甲醇儲罐34連通，真空泵40通過管道61與廢液收集罐42、甲醇回收罐43、粗生物柴油儲罐38連通，冷凝器進水管13、冷凝器出水管16與外部冷卻水管連通，反應釜夾套19的進、出口通過管道與外部加熱管連通，精餾塔44通過冷凝水管45與外部管道連通，進油管8、甲醇進料管33上均設置有流量計、閥門和止回閥，排渣管28上設有止回閥58和閥門59，與反應釜20連通。

反應釜20上蓋設有攪拌電機1通過攪拌軸21和反應釜20內部的兩個槳葉50連接，槳葉50為錨式結構，與攪拌軸21垂直連接。

反應釜20上部設有檢修口6、帶閥門的排氣管3、壓力表4和電機機架2，檢修口6、帶閥門的排氣管3及壓力4表均設置于反應釜20的上蓋，電機機架2設置于反應釜20的頂端，用于支撐攪拌電機1。

反應釜20內上部設有沖洗管18，沖洗管18用管箍與反應釜20內壁的支架15固定，通過外部管道與甲醇泵32連通。

反應釜20中部外壁設有液位計17、取樣管10、溫度探頭11和保溫層9。液位17計可方便觀察反應釜20內物料的增減量；通過取樣管10取樣監(jiān)測可分析釜20內原料油的酸值大??；保溫層9可使反應釜夾套19保持一定的溫度，減少熱量的損失。