[实用新型]一种高酸值油脂制备生物柴油的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及制备生物柴油的装置，特别涉及一种高酸值油脂制备生物柴油的装置，属生物能源技术领域。

背景技术

生物柴油是一种良好的石化柴油替代品，与石化柴油相比，具有优良的环保性，较好的低温发动机启动性能和安全性能，良好的燃料性能及可再生等特点。高酸值油脂污染大气和环境，经常被不法商贩经过简单的脱色、脱臭、脱酸处理后重新流入市场，由于含有大量病菌及致癌物质，对公众健康造成极大危害。然而，将这些高酸值油脂用于制备生物柴油，却是优质的资源。然而现在还没有高酸值油脂制备生物柴油的装置。

实用新型内容

为采用高酸值油脂作为优质资源制备生物柴油，本实用新型的目的在于提供一种高酸值油脂制备生物柴油的装置，本实用新型通过下列技术方案实现。

一种高酸值油脂制备生物柴油的装置，包括酸解反应器1、油水分离器2、混合器3、加热器4、膜分离酯化反应器5、计量泵8、缓冲罐10、真空泵11、甲醇回收塔12、粗产品分离器13，所述酸解反应器1底部出口与油水分离器2的进口相连通，油水分离器2的出口与混合器3的进口相连通，混合器3的出口与膜分离酯化反应器5的进口通过加热器4和计量泵8连接，膜分离酯化反应器5与缓冲罐10和真空泵11连接，加热器4的出口与粗产品分离器13的进口相连通，粗产品分离器13分别与混合器3和甲醇回收塔12连接。

所述酸解反应器1内部设有搅拌器和加热装置。

所述膜分离酯化反应器5包括亲水性分离膜6、反应器内腔7、反应器外腔9，其中亲水性分离膜6排放在反应器内腔7中，反应器内腔7外部设置反应器外腔9。

所述高酸值油脂制备生物柴油的装置还包括换热器14，换热器14设置在混合器3与甲醇回收塔12之间。

工作时，将高酸值油脂加入酸解反应器1中，同时加入酸性溶液，在搅拌下加热，然后将混合液转入油水分离器2中静置数小时，下层酸液并入至甘油回收系统，上层脂肪酸进入混合器3中，再将甲醇、酸性催化剂按比例加入混合器3中，搅拌均匀；然后启动真空泵11和加热器4，用计量泵8将利用加热器4加热好的混合原料打入膜分离酯化反应器的反应内腔7中，甲醇与脂肪酸在膜分离酯化反应器内腔7中发生酯化反应生成脂肪酸甲酯（即生物柴油）和水，反应生成的水在真空泵11作用下经亲水性分离膜6渗透进入膜分离酯化反应器外腔9中，并从缓冲罐10中排出，从而打破酯化反应平衡，使得酯化反应快速向正方向进行；酸性催化剂、剩余甲醇和反应生成的生物柴油进入粗产品分离器13进行静置、分离，下层为催化剂，将其返回混合器3中循环利用；上层为甲醇和生物柴油，通过管道将其通入甲醇回收塔12中，在甲醇回收塔12中加热使得甲醇气化，甲醇蒸气通过管道经换热器14冷凝后进入混合器3中循环利用；最后从甲醇回收塔12底部排放口收集生物柴油产品。

本实用新型的优点及积极效果：

（1）本实用新型在制备生物柴油的过程中利用膜分离将生成的水及时地分离，使得反应快速向正方向进行，提高转化率。

（2）本实用新型的结构能将催化剂和甲醇分离并使其循环利用，节约了生产成本。

（3）本实用新型结构简单，设备投资成本低，使用方便，无环境污染。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图；

图中，1－反应器；2－油水分离器；3－混合器；4－加热器；5－膜分离酯化反应器；6－亲水性分离膜；7－反应器内腔；8－计量泵；9－反应器外腔；10－缓冲罐；11－真空泵；12－甲醇回收塔；13－粗产品分离器；14－换热器。

具体实施方式

下面以实例进一步说明本实用新型的实质内容，但本实用新型的内容并不限于此。

实施例1

如图1，高酸值油脂制备生物柴油的装置，包括酸解反应器1、油水分离器2、混合器3、加热器4、膜分离酯化反应器5、计量泵8、缓冲罐10、真空泵11、甲醇回收塔12、粗产品分离器13，所述酸解反应器1底部出口与油水分离器2的进口相连通，油水分离器2的出口与混合器3的进口相连通，混合器3的出口与膜分离酯化反应器5的进口通过加热器4和计量泵8连接，膜分离酯化反应器5与缓冲罐10和真空泵11连接，加热器4的出口与粗产品分离器13的进口相连通，粗产品分离器13分别与混合器3和甲醇回收塔12连接；其中酸解反应器1内部设有搅拌器和加热装置；膜分离酯化反应器5包括亲水性分离膜6、反应器内腔7、反应器外腔9，其中亲水性分离膜6排放在反应器内腔7中，反应器内腔7外部设置反应器外腔9；还包括换热器14，换热器14设置在混合器3与甲醇回收塔12之间。