[实用新型]一种间歇式酯交换制备生物柴油装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备生物柴油装置，特别是一种间歇式酯交换制备生物柴油装置。

背景技术

目前工业生产生物柴油主要应用的方法是酯交换法，以原料油如大豆油、菜籽油、废弃食用油、棕榈油等为原料在催化剂的催化下与甲醇发生酯交换反应，制取生物柴油。工业生产生物柴油有多种工艺，大致分为间歇式酯交换和连续式酯交换，虽然连续式酯交换制备工艺能连续不断生产生物柴油，产量大，但其使用的设备多，投资相对大，故对于需要低成本进行酯交换制备生物柴油生产来说，间歇式酯交换工艺无疑为首选。目前，间歇式酯交换制备生物柴油工艺在主反应罐的反应阶段，均需有搅拌装置，在搅拌条件下加热反应，然而搅拌装置的加入也增加了生产成本，如能开发一种无需搅拌装置又能保证反应罐中能反应均匀的装置是适应市场需求的。

发明内容

为了解决目前间歇式酯交换制备生物柴油存在的设备多且成本高的问题，本实用新型提供了一种间歇式酯交换制备生物柴油装置，该装置结构简单、无需搅拌装置、使用方便，能依靠自身加料的同时起到搅拌作用，降低了生产成本。

本实用新型歇式酯交换制备生物柴油装置包括反应罐7、冷凝器2、甲醇罐3、甲醇精馏塔5、泵6、沉淀罐12、过滤器13，反应罐7通过冷凝器2与甲醇罐3连接，甲醇罐3通过阀门I 4与甲醇精馏塔5连接，反应罐7中设置有中心管8，甲醇精馏塔5通过泵6与反应罐7中的中心管8连通，反应罐7出口通过沉淀罐12与过滤器13连接，反应罐7上设置有进料口1。

其中所述中心管8管长为反应罐7高度的一半。

所述反应罐7出口设置有阀门II 9、阀门III 10、阀门IV 11，阀门II 9、阀门III10控制粗甘油的放出，阀门II 9、阀门IV 11控制甲酯的流出。

本实用新型的积极效果和优点：本装置通过甲醇加入来实现反应罐内物料的搅拌，设备简单、环保，使用方便，节约成本，能利用自身加入甲醇的同时来起到搅拌作用，减少设备的投入。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-进料口，2-冷凝器，3-甲醇罐，4-阀门I，5-甲醇精馏塔，6-泵，7-反应罐，8-中心管，9-阀门II，10-阀门III，11-阀门IV，12-沉淀罐，13-过滤器，14-生物柴油。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不局限于所述内容。

本间歇式酯交换制备生物柴油装置包括反应罐7、冷凝器2、甲醇罐3、甲醇精馏塔5、泵6、沉淀罐12、过滤器13，反应罐7通过冷凝器2与甲醇罐3连接，甲醇罐3通过阀门I 4与甲醇精馏塔5连接，反应罐7中设置有中心管8，甲醇精馏塔5通过泵6与反应罐7中的中心管8连通，反应罐7出口通过沉淀罐12与过滤器13连接，反应罐7上设置有进料口1；其中所述中心管8管长为反应罐7高度的一半，反应罐7出口设置有阀门II 9、阀门III 10、阀门IV 11，阀门II 9、阀门III 10控制粗甘油的放出，阀门II 9、阀门IV 11控制甲酯的流出（见图1）。

本实用新型的使用过程是：首先将甲醇加入甲醇罐3备用，从进料口1往反应罐7中加入经过计量的油脂和催化剂，阀门I 4开，关闭阀门II 9，甲醇罐3中的甲醇进入甲醇精馏塔5，分离出的水由甲醇精馏塔5塔底排出，从甲醇精馏塔5出来的甲醇蒸汽由泵6泵入反应罐7中的中心管8，通过中心管8下部送进去，在中心管8上口喷出，喷出的同时使反应罐7内产生较强的搅动回流，此时油脂、催化剂和甲醇在加热升压下持续混合反应；反应一段时间后，关闭阀门I 4，关闭泵6，停止输送甲醇，反应罐7内降温降压，再从进料口1加入硫酸和水，硫酸将反应罐7中产生的肥皂分解，水促使甘油与甲酯分离，让物料静置沉淀一段时间后，打开阀门II 9和阀门III 10，将反应罐7底部的粗甘油水排出，然后关闭阀门III 10，打开阀门IV 11，将粗甘油水上层液甲酯排入沉淀罐12，沉淀一段时间后经过滤器13过滤，得到生物柴油14（精甲酯）；甲酯放完后，关闭阀门9和11，对反应罐7进行减压蒸发甲醇，甲醇蒸汽在冷凝器2中冷凝后回收入甲醇罐3中，等待下次使用，一个周期一批生物柴油生产完后，再重复上一个周期过程。

由于酯交换反应要消耗甲醇，所以甲醇罐3中除了回收未反应完的甲醇外，还要不断从外界补充甲醇，保证整个反应的顺利进行。