[实用新型]用于制造生质柴油的往复式管型连续式反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及生质柴油的制造设备，更详而言之，是指一种用于制造生质柴油的往复式管型连续式反应器。

背景技术

生物柴油的基本反应称为转酯化反应，就是将各种植物油脂，例如大豆油(黄豆油)、玉米油、葵花油、菜籽油、米糠油、棕榈油、椰子油、棉花籽油等，或动物油脂、回收油脂作为原料，与醇类(甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇)和触媒搅拌混合即会产生酯转化反应，进而生成生物柴油与甘油。

现有用于制作生质柴油的反应器，通常为批次搅拌反应槽或是连续式的搅拌反应槽，亦即将触媒(氢氧化钠、氢氧化钾或甲醇钠)、甲醇和原料油脂置入反应桶槽中，再以搅拌器将其均匀混合以进行转酯化反应进而制成生质柴油。

在单位时间反应产量需求增大而需要以较大的桶槽来进行反应以提高产率时，既有反应器因其体积视其搅拌混合机构设计而受影响与限制。为了减小连续式搅拌反应槽的体积，工业界通常使用多组反应器串连方式设计。根据Rushton理论，搅拌机转动产生的流量可用下列方程式表示：

QA=ηπNDA34]]>

其中：

QA-转动产生的流量

N-转速

DA-搅拌器叶片直径

η-比例系数

换言之，反应器桶槽容积愈大时，则需要更高转速或更长的叶片才能提供良好的混合效果，代表需要损耗更多能源或需要更高成本。此外，因反应槽内的搅拌器为单一方向转动，所产生的涡流将受桶槽形状的影响，常会造成某些部分搅拌不均匀，而降低反应物的转化率。

由于转酯化反应的反应物甲醇的沸点为64.7℃，使得一般搅拌反应器的操作温度均维持在60℃以下，以避免甲醇大量挥发逸出。而使用传统的搅拌反应器设计，反应器滞留时间需达数小时之久，方能使反应转化率达到国家标准的要求，因此，均需使用体积庞大的反应器。许多人尝试以传统技术升温操作，导致经常面临机械轴封发生泄露，而引发甲醇蒸气外泄酿成工安意外。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于制造生质柴油的往复式管型连续式反应器，使用缓慢动作的往复式简谐运动机械结构，在升压升温条件下操作以提高反应速率与提升转酯化反应的转化率与提升产品纯度。

为达成上述目的，本实用新型所提供的用于制造生质柴油的往复式管型连续式反应器，具有至少一反应器管，该反应器管具有一流体的入口端与一出口端，以及一往复式简谐运动驱动机构用以控制流体于该反应器管内前进或后退以造成扰流。

依据上述构思，本实用新型还包含至少一锐孔板组，该锐孔板组具有多个锐孔板设置于该反应器管内部，以强化流体于管体内的扰流效果。

依据上述构思，本实用新型的锐孔板的锐孔直径为反应器管管径的1/3至3/4倍，且相邻锐孔板之间距为反应器管管径的1/3倍至3倍时可达成较佳扰流效果。

依据上述构思，本实用新型的至少一反应器管是由多支反应器管组成，该入口端设于第一支反应器管，该出口端设于最后一支反应器管，且，入口端与出口端分别与一组活塞连接，活塞并与该往复式简谐运动驱动机构连结。

所述的往复式管型连续式反应器，其中该往复式简谐运动驱动机构还具有一受该马达驱动的减速齿轮机与一链轮连结，且利用一传动轴及一固定轴承连结并驱动一可变振幅转盘，以将转动机械的圆周运动转化为往复式活塞运动。

所述的往复式管型连续式反应器，还包括一两端附有万向接头的推动轴，用以带动该往复式简谐运动驱动机构带动活塞作往复简谐运动。

所述的往复式管型连续式反应器，其中该往复式简谐运动驱动机构利用一轴向滚珠轴承沿着一直线运动导杆而作线性简谐运动，该直线运动导杆则利用两端可调节固定架固定于一支撑结构上。

所述的往复式管型连续式反应器，其中该马达驱动减速齿轮机通过一滚珠链条或一三角皮带与该链轮连结。

本实用新型的有益效果是，所提供的用于制造生质柴油的往复式管型连续式反应器，在升压升温条件下操作可以提高反应速率与提升转酯化反应的转化率与提升产品纯度。

附图说明

图1为本实用新型的单一反应器模块的立体图；