[发明专利]一种生物柴油酯化反应装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及生物柴油制造技术，特别是一种生物柴油酯化反应装置及工艺。

背景技术

生物柴油生产工艺，是利用甘油与油酯发生酯化反应得到的，其酯化反应式为：RCOOH+C3H5(OH)3＝RCOOR’+H2O，反应原理一样，但实际工艺差别比较大。

传统甘油酯化反应的方法是在反应釜做搅拌，目的是实现甘油与油酯充分接触反应，但是实际反应过程中，却存在以下问题：1.反应初期甘油与油酯的反应有效果，中后期效果不明显，反应时间拖得很长，这是因为甘油密度大，在搅拌离心作用下，油酯在中间，甘油被甩到外围，得不到充分的反应。虽然釜内增加了折流板，但效果仍然不理想。2.搅拌密封很容易损坏，同时釜内是真空搅拌密封损坏不易被发现。空气泄漏进入釜内，会增加油酯中胶质含量。泄漏的空气加大了空速，使部分油酯同水分一起被抽出，降低了油品收率。3.增加了能耗，搅拌机功率一般在17-22kw。4.搅拌机是动态设备，要经常维护、保养、检修。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可缩短反应时间的生物柴油酯化反应装置及工艺。

本发明采用的技术方案是：

一种生物柴油酯化反应装置，包括酯化反应釜、酯化循环泵、导热油换热器，酯化反应釜、酯化循环泵、导热油换热器依次通过管道首尾连接构成闭环系统，该酯化反应釜用于待反应混合物在其内进行酯化反应，酯化循环泵用于为闭环系统的待反应混合物在酯化反应釜与导热油换热器之间流动提供动力，导热油换热器用于加热待反应混合物以达到反应温度并提高反应速率；所述酯化反应釜内设有喷流网，该喷流网与所述导热油换热器输出待反应混合物的管道连通，并将待反应混合物以雾化喷流于酯化反应釜内。

进一步，所述喷流网具有多组，每组喷流网在酯化反应釜内按高低顺序间隔排布。

具体的，所述喷流网具有沿着酯化反应釜横截面均匀排布的多个喷淋头。

进一步，所述酯化反应釜与酯化循环泵之间的管道、导热油换热器与酯化反应釜之间的管道皆设有截止阀以控制流速。

此外，所述酯化反应釜的顶部设置有连接抽真空装置的抽真空管线，该抽真空管线上设置有球阀。

本发明还包括与上述技术方案同一发明构思的技术方案，即一种生物柴油酯化反应的生产工艺，包括以下步骤(A)往酯化反应釜内注入甘油与油酯作为待反应混合物；(B)启动酯化循环泵将待反应混合物输送到导热油换热器加热；(C)加热后的待反应混合物输送到酯化反应釜内的喷流网；(D)喷流网将待反应混合物以雾化喷流于酯化反应釜内；(E)雾化后的甘油与油酯进行酯化反应。

本发明的有益效果：本发明摒弃传统搅拌模式，改用釜内喷流形式，极大地加强了甘油与油酯之间接触与传热，大大缩短了反应时间，同时能达到在工艺上连续化与规模化。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本发明生物柴油酯化反应装置的示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的一种生物柴油酯化反应装置，包括酯化反应釜10、酯化循环泵20、导热油换热器30，酯化反应釜10、酯化循环泵20、导热油换热器30依次通过管道首尾连接构成闭环系统，以用于待反应混合物在闭环系统中循环流动。

上述构造的连接关系及作用为：该酯化反应釜10用于待反应混合物在其内进行酯化反应，酯化循环泵20用于为闭环系统的待反应混合物在酯化反应釜10与导热油换热器30之间流动提供动力，导热油换热器30用于加热待反应混合物以达到反应温度并提高反应速率；所述酯化反应釜10内设有喷流网40，该喷流网40与所述导热油换热器30输出待反应混合物的管道连通，并将待反应混合物以雾化喷流于酯化反应釜10内。

本发明通过摒弃传统搅拌模式，并改用釜内喷流形式，极大地加强了甘油与油酯之间接触与传热，大大缩短了反应时间，同时能达到在工艺上连续化与规模化。

作为本技术方案的进一步优化，所述喷流网40具有多组(图中为上中下三组)，每组喷流网40在酯化反应釜10内按高低顺序间隔排布，以便于从空间上混合更加均匀。

为了进一步提升酯化反应时的充分完成，所述喷流网40具有沿着酯化反应釜10横截面均匀排布的多个喷淋头，喷淋头将待反应的甘油与油酯混合物进行雾化处理，雾状反应物接触与传热更加充分，酯化反应更加有效迅速。

此外，所述酯化反应釜10与酯化循环泵20之间的管道、导热油换热器30与酯化反应釜10之间的管道皆设有截止阀50以控制流速。