[实用新型]用于可溶性糖及生物柴油制备的连续流动釜式反应装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高温高压化工设备、连续流式化工设备和电磁铁分离设备技术领域，具体涉及一种适用于纤维素水解制备可溶性糖及植物油脂制备生物柴油的连续流动釜式反应装置。

背景技术

连续流动釜式反应装置是一种可以连续进料出料并实现反应物充分混匀的反应器，它不仅具有连续流动反应装置的高效性，还具有釜式反应装置充分混合的优越性，由于其可以明显提高反应速率被广泛应用于聚合、缩合、硫化、氢化、酯化等化学反应。

目前现有的连续流动釜式反应装置主要为：CN 102659528A公开的一种用于氯化的连续釜式反应器，CN 203227484U公开的一种苯酚双氧水羟基化法制苯二酚连续釜式反应器，以及CN 202558798U公开的用于合成聚氧醚的连续釜式反应器。但是以上专利公开的反应装置，只适用于无固体催化剂存在的均相反应，如果在固体催化剂连续水解纤维素制备可溶性糖或酯交换反应制备生物柴油过程中，反应物料、温度和压力难以达到平衡，并且固体催化剂容易被反应液带出反应釜内部，以及造成固体催化剂的流失和堵塞管路，然而以上公开的反应装置均无法解决以上技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，结合本发明人已经申请授权的专利CN 101920205A(一种磁性固体催化剂的制备及应用)和专利CN202447042U(用于生物燃料制备的可分离回收磁性催化剂反应釜)，设计了一种用于可溶性糖及生物柴油制备的连续流动釜式反应装置，成功解决了现有连续流动釜式反应装置用于固体催化剂催化反应而导致固体催化剂流失，堵塞管路，物料、温度和压力难以平衡，固体催化剂、固体残渣和反应液难以快速分离的问题。

本实用新型的目的通过以下技术措施实现：

一种用于可溶性糖及生物柴油制备的连续流动釜式反应装置，包括连续进料单元、反应釜主体、连续出料单元、固液分离单元和控制系统；上述连续进料单元与上述反应釜主体连接用于向反应釜主体连续供给液体和固体混合原料；上述连续出料单元与上述反应釜主体连接用于连续输出反应釜主体中的反应液；所述固液分离单元用于将磁性固体催化剂、固体残渣和反应液的快速分离回收；所述控制系统用于对反应温度、反应压力、进料流速和出料流速的在线控制，实现反应过程的远程监控。

进一步，还包括台架，所述连续进料单元、反应釜主体、连续出料单元、固液分离单元和控制系统安装在所述台架上。

进一步，所述连续进料单元是由高压气瓶、压力表、进样口、原料罐、球型阀、高压泵、双向压力阀、针型阀、高压原料储存罐、单向压力阀组成；所述高压气瓶、压力表、双向压力阀、针型阀、高压原料储存罐、单向压力阀依次连接，高压气瓶提供20-50MPa的空气压力，高压原料存储罐容积为5-50升；所述原料罐、进样口、球形阀、高压泵依次相连，并与所述双向压力阀和所述针型阀中间的管路相通，原料罐容积为5-50升，高压泵流速为10-1000毫升每分钟。

进一步，所述反应釜主体是由磁力搅拌电机、釜体升降电机、稳压气引出管、盖、紧力螺丝、密封垫片、进液体料引出管、测温引出管、反应釜下出料口、磁力搅拌轴、磁力搅拌控制器、反应液出料引出管、进固体料引出管、磁力搅拌桨、反应釜内壁、电磁铁、加热板组成；所述磁力搅拌电机控制所述磁力搅拌控制器，搅拌速度可调控；所述釜体升降电机用于提升反应釜体，升降速度可调控；所述稳压气体引出管用于平衡反应釜内部压力；所述的密封盖、紧力螺丝、密封垫片与所述反应釜内壁密封，并可以承受0-30MPa的压力；所述进液体料引出管用于外加液体样品；所述测温引出管用于放置热电偶控制反应釜体温度；所述反应釜下出料口用于排放反应釜内部反应物；所述反应液出料引出管用于输送出反应釜内部反应液；所述进固体料引出管用于输入反应原料，其中反应原料是液体原料或液体与固体的混合原料中的一种；所述磁力搅拌控制器带动所述磁力搅拌轴和所述磁力搅拌桨，均匀混合反应釜内部反应料，转速为50-1000转/分钟；所述电磁铁用于吸附和震荡反应釜内的磁性催化剂，震荡频率为60-600次每分钟；所述加热板用于提供反应釜内部原料所需热量，温度范围为常温-450摄氏度。

进一步，所述连续出料单元是由过滤阀、冷凝管路、质量流量计、反应液储存罐组成；所述过滤阀用于过滤反应釜内反应液中少量的固体颗粒；所述冷凝管路用于冷凝管路中气化的液体反应物；所述的质量流量计用于控制反应液流出，实现反应釜内部的物料平衡，流量为10-1000克每分钟。