[实用新型]一种连续酯交换反应器及装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物柴油制备设备技术领域，特别涉及一种连续酯交换反应器及装置。

背景技术

在现有生产生物柴油的原料中，高酸值油脂，如潲水油、地沟油和酸化油等就是极为合适的制备生物柴油的原料。利用高酸值油脂作为生产生物柴油的原料一方面可以解决餐饮废油脂的重返餐桌的问题，另一方面降低了生物柴油的生产成本，因此，利用高酸值油脂生产生物柴油具有良好的社会效益和经济效益。

在现有技术中，利用高酸价油脂生产生物柴油都需要进行酯化或者酯交换处理，目前进行酯化处理的设备很多，英国专利GB143069公开了一种釜式反应器，该反应器耐腐蚀性不高、且不能是反应连续进行；德国专利DE19610564公开了一种采用多个釜式反应器串联制备生物柴油的方法，其采用间歇反应不利于规模化的连续工业生产；日本专利JP3115249公开了一种在较高压力(0.25～2.5MPa)和较高温度(150～350℃)下制备生物柴油的反应器，该设备要求高、操作复杂；世界专利WO9008127公开了一种床层管式反应器，在一定压力下才能进行反应。上述设备均存在制备成本高、不能连续反应的缺点，难以用于规模化的连续工业生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种连续酯交换反应器，利用该连续酯交换反应器可以进行连续的酯交换反应。在本申请人的申请号为201210447693.X、名称为“植物油精炼中碱炼副产品-皂脚循环利用及零排放工艺”的在先申请中，已给出了该连续酯交换反应器的初步技术方案，本实用新型将对其作进一步详细的描述。

本实用新型的另一个目的在于提供一种包括上述连续酯交换反应器的连续酯化反应装置。

本实用新型实现上述目的的技术方案为：

一种连续酯交换反应器，包括酯交换反应釜和搅拌装置，其中，酯交换反应釜的底部设有混合料进口，上部设有混合料出口；酯交换反应釜内设有多块隔板将酯交换反应釜的内腔分隔成多个腔体；酯交换反应釜的内壁上设有蒸汽伴管，该蒸汽伴管的两端分别设有蒸汽进口和蒸汽出口；所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶，其中，搅拌轴与搅拌电机连接，且自上而下设置在酯交换反应釜内，所述搅拌叶设在搅拌轴上。

所述隔板为三个，沿竖直方向等距地设置在酯交换反应釜内，从上到下将酯交换反应釜的内腔分成A、B、C、D四个腔体；所述搅拌电机设置在酯交换反应釜的顶部的中央；所述搅拌轴的上端与搅拌电机连接，下端与设在酯交换反应釜底部的轴承连接，整个搅拌轴穿过所述的隔板，且搅拌轴与隔板之间具有让物料流动的间隙，每个腔体内设置一个搅拌叶。

所述混合料进口设置在D腔体的底部中心；所述混合料出口设置于A腔体的右上角；所述蒸汽进口设置于A腔体的左上角；所述蒸汽出口设置于D腔体的右下角。

所述蒸汽伴管螺旋盘绕在酯交换反应釜内壁上。

一种包括上述连续酯交换反应器的连续酯交换反应装置，还包括原料油喂料装置、辅料喂料装置以及物料排出装置，其中：

所述原料油喂料装置包括依次连接的原料油暂存罐、原料油喂料泵、换热器以及原料油流量控制器；

所述辅料喂料装置包括依次连接的辅料暂存罐、辅料喂料泵以及辅料流量控制器；

所述原料油喂料装置和辅料喂料装置并联在混合器上，该混合器通过管道与酯交换反应釜的混合料进口连接；

所述物料排出装置包括连接在酯交换反应釜的混合料出口上的静置分离器。

所述物料排出装置还包括轻相物料暂存罐、轻相物料出料泵、重相物料暂存罐以及重相物料出料泵，其中，所述轻相物料暂存罐和轻相物料出料泵串接在静置分离器的上部，所述重相物料暂存罐和重相物料出料泵串接在静置分离器的下部。

所述混合器上还并联连接有备用暂存罐和备用喂料计量泵。

所述换热器以及酯交换反应釜上分别接有温度控制器A和温度控制器B。

所述酯交换反应釜上设有压力表，该压力表设置于酯交换反应釜的顶部。

所述混合料出口与静置分离器之间的管路上还设有取样口。

本实用新型的连续酯交换反应器的工作原理是：

所有反应的原料和辅料都从酯交换反应釜底部进入釜内，经搅拌而逐步混合反应，逐步升高液位，依次经过酯交换反应釜内的多个腔体，每个腔体内都设置有搅拌叶，所有的搅拌叶共搅拌轴，物料在酯交换反应釜上升过程中依次经过多个腔体而充分反应，当液位至釜顶部，反应液开始从混合料出口溢出；由于从底部不断进料反应，在釜内停留达到反应时间，从顶部不断溢流出料，实现连续反应，达到连续生产的目的。