[实用新型]一种生物柴油的连续反应装置

说明书

技术领域

  本实用新型涉及生物柴油的生产反应装置，属于化工装备领域。

背景技术

生物柴油，是植物柴油和动物柴油的总称，它是从可再生的生物质资源中获得的一种性能近似于柴油的柴油替代品。其主要成分为长碳链脂肪酸所形成的甲酯或乙酯类物质。其原料来源广泛，可再生资源如大豆油和油菜籽油作物，油棕和黄连木等油料林木果实，工业上微藻等油料水生植物以及动物油脂、废弃的餐饮油，甚至一些油籽和树种等都可以作为生物柴油的来源。它可以替代石化柴油，是一种可再生的、 清洁的生物燃料。

生产生物柴油的典型反应方程式为：

                                                          

酯交换反应的催化剂有酸、碱或酶催化剂。在酯交换反应的初期，油脂和醇类分层，反应混合不均匀，在酯交换反应中期，油脂和甲醇开始反应，产生的脂肪酸单甲酯、脂肪酸二甲酯，使得反应物料混合均匀成为均相，在酯交换反应后期，则产生的副产物甘油的量开始增加，副产物甘油和物料产生分层，因此，现有技术采用的间歇搅拌式的反应和反应柱连续反应的方式都不能完全适应生物柴油的酯交换反应过程，采用间歇搅拌式的反应，其反应搅拌效果好，对反应的前期有利，但是到了反应后期，随着副产物甘油的量增加，副产物不能及时的分离出去，不利于反应的进一步进行，反应的转化率得不到提高；同样，采用反应柱连续反应的方式，其连续性反应好，但搅拌效果不好，对反应前期不利。因此，不管采用间歇搅拌式的反应和反应柱连续反应的方式，对制备生物柴油都存在的较大的缺陷。

发明内容

为解决现有技术上不足，本实用新型提供的解决方案如下： 一种生物柴油的连续反应装置，主要由混合罐、两组反应柱、两个分离罐组成，其特征在于：混合罐的出口在混合罐的侧边上部和反应柱下部进口连接，在每组反应柱之间设一分离罐。混合罐完成在酯交换反应的初期油脂和醇类的均匀混合，为物料提供预热，提高酯交换的反应速率，在反应柱部分，物料在固体催化剂的作用下，完成酯交换反应中期、后期的反应，通过反应柱后面的分离罐，可以将酯交换产生的副产物甘油部分分离出来，分离副产物后的物料继续进入反应柱进一步反应，提高酯交换反应转化率的目的。

作为优选，为提高生物柴油的酯交换反应的转化率，所述的两组反应柱，每组反应柱为两个串联的反应柱组成。

作为优选，为达到更好的分离效果，所述的分离罐，其容积为每个反应柱内持液量的5~10倍。

本实用新型的有益效果，可以将生物柴油的酯交换反应的各个不同阶段分别分开，克服在不同阶段酯交换反应带来的问题，提高反应转化率的目的。

附图说明

附图为本实用新型生物柴油的连续反应装置示意图。

其中：1-混合罐、11-搅拌器、2-反应柱、3-分离罐。

具体实施方式

一种生物柴油的连续反应装置，主要由混合罐（1）、两组反应柱（2）、两个分离罐（3）组成，其特征在于：混合罐（1）的出口在混合罐（1）的侧边上部和反应柱（2）下部进口连接，在每组反应柱（2）之间设一分离罐（3）。

工作方式：按一定流量比例的油脂、甲醇连续不断地打入到混合罐（1）中，开动混合罐（1）搅拌器（11），搅拌油脂和甲醇，使其混合均匀，并在混合罐（1）的侧边上部出口进入到反应柱（2）中快速反应，反应柱（2）中填充的为固体酸或固体碱催化剂，混合物料在反应柱（2）反应完成酯交换的中期和后期反应后，进入到分离罐（3）中，反应液和甘油分层，其中，反应液在上层，甘油在下层，反应液在上部缓缓进入后面连接的反应柱（2）中进行进一步的反应，以提高生物柴油酯交换反应的转化率，反应完毕后的物料进入其后面连接分离罐（3）进一步分离，上层的反应液在分离罐（3）侧边上部流入下道工序，甘油则可以通过分离罐（3）下面的出口，定期收集起来，作为副产物使用。