[发明专利]利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物柴油技术领域，具体是一种利用餐饮废油脂生产生物柴油的装 置。

背景技术

生物柴油是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等野生油料植物和微藻等水生植 物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油，通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石 化柴油的再生性柴油燃料。随着石化燃料的日益枯竭，石油价格持续大幅上涨，探寻可再生 能源已成为解决人类生存和保持世界经济可持续发展的需要,作为新型替代能源的生物柴 油在世界各国发展迅速。

生物柴油是一种可再生、高效、安全的清洁能源，与石化柴油相比还具有以下优 势：?可再生，用之不尽，将真正实现能源永续利用；?具有优良的环保特性：主要表现在由于 生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低；生物柴油中不含对环境会造成污 染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油；?较好的润滑性能，使喷油泵、发动机缸体 和连杆的磨损减小，使用寿命长；④良好的燃料性能：生物柴油十六烷值高，使其燃烧性好 于柴油，对发动机的磨损大大降低；⑤制备生物柴油的原料来源比较广泛：包括油料作物、 野生油料植物和水藻植物油脂以及动物油脂都可以作为原料。因此，开发生物柴油不仅能 摆脱能源危机，实现能源永续利用，而且有利于构建资源节约型、环境友好型社会，具有显 著的社会效益、生态效益和经济利益。

餐饮废油脂是指主要指城市居民和餐饮使用油脂和加工食品时产生的垃圾油脂， 包括餐余油、煎炸余油、潲水油、地沟油等，至少有15%的食用油脂变成废弃油脂。虽然当前 有采用餐饮废油脂制备生物柴油，但生产的生物柴油产量很低、产品纯度低，难以满足市场 的需求。同时生产生物柴油过程中还存在以下主要问题：反应时间长、生产效率低、能耗大、 容易腐蚀装置、工艺复杂、成本较高等不足，从而导致餐饮废油脂无法得到充分的利用，难 以实现产业化生产。

发明内容

本发明针对生物柴油生产存在的问题，提供一种利用餐饮废油脂生产生物柴油的 装置，该装置低能耗、生产效率高、转化率高、产品纯度高、结构简单、成本低等优点。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置，包括固液分离罐、油水分离器、除杂罐、酯 化罐、分相器和精馏罐；所述固液分离罐下方连接油水分离器，油水分离器通过液泵Ⅰ与除 杂罐连接，所述固液分离罐和除杂罐上方还分别设有搅拌电机，搅拌电机通过支架分别固 定在固液分离罐和除杂罐上，所述搅拌电机还分别与搅拌轴连接，所述除杂罐的底部通过 液泵Ⅱ与酯化罐连接，酯化罐下方连接分相器，分相器的底部通过三通管分别与甘油收集 罐和真空泵的进料口连接，所述真空泵的出料口与精馏罐连接，精馏罐下方连接生物柴油 收集罐，精馏罐的顶部还设有与酯化罐连接的回流管，所述精馏罐和生物柴油收集罐之间 还设有提纯罐，提纯罐的内部装有活性炭吸附剂。

进一步地，以上所述回流管之间还设有缓冲罐。

进一步地，以上所述固液分离罐和除杂罐的内部还设有装料篮，固液分离罐和除 杂罐分别用法兰将顶盖和罐体连接。

本发明装置的工作原理：将餐饮废油脂从固液分离罐顶部的进料口加入，打开搅 拌电机，在800-1000r/min下搅拌20-30min，静置，打开固液分离罐底部阀门，得到的液相混 合物进入油水分离器进行油水分离，然后然后打开固液分离罐顶盖上的法兰，将固体废弃 物从装料篮倒出，可用作肥料。油水分离时将液相混合物加热至60-80℃，上层为粗油脂，下 层则为水，用液泵Ⅰ将粗油脂输送至除杂罐，从除杂罐顶部的加料口加入磷酸溶液，可粗油 脂的胶质脱除，打开搅拌电机，在800-1000r/min下搅拌10-15min，得到的油脂用液泵Ⅱ输 送至酯化罐，再从酯化罐上方的加料口加入甲醇和脂肪酶催化剂，打开超声波发生器，在 60-80kHZ下酯化反应1.5-2.5h，酯化反应过程控制温度为55-66℃，酯化结束后得到酯化产 物。酯化产物再进入分相器，分离后下层为生物柴油粗品，上层为甘油，甘油进入甘油收集 罐，用真空泵将生物柴油粗品输送至精馏罐，在真空度为-0.08-0.10MPa、75-78℃下精馏， 精馏后得到甲醇蒸汽可直接回到酯化罐进行酯化反应，然后在85-95℃下精馏将脂肪酶挥 发，经过回流管即可回收使用，精馏后打开精馏罐下方的阀门，得到生物柴油粗品，生物柴 油粗品再进入提纯罐进行脱水、脱色，得到生物柴油产品，得到的产品进入生物柴油收集 罐。