[发明专利]一种固体碱催化反应器

说明书

技术领域

本发明涉及生物柴油制备设备，具体涉及一种固体碱催化反应器。

背景技术

随着世界经济的发展，全世界对能源的需求量越来越大，再加上日益严重的环境问题，化石燃料已经不能满足世界经济发展的需要，寻找一种新型的、环境友好的可替代能源引起人们的广泛关注。作为绿色运输燃料，生物柴油以其较好的燃烧性能、环保和可循环再生等优点，成为最有前途的替代能源之一。在生物柴油的制备中需要使用催化剂，而目前采用的催化剂为均相固体催化剂，但均相固体催化剂催化受脂肪酸和水影响大，催化剂不易回收，环境污染严重，产物分离也比较困难。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、合理，方便回收催化剂及减少环境污染的固体碱催化反应器。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：本固体碱催化反应器，包括反应釜、超声波发射器、控制器和温度传感器，所述反应釜的上端设有入料口，所述反应釜的下端设有出料口，所述反应釜的侧壁的上端和下端分别设有蒸汽出口和蒸汽入口；所述反应釜的上端和下端均设有超声波接头，此超声波接头与超声波发射器连接，所述温度传感器安装于反应釜，所述温度传感器和超声波发射器均与控制器连接，所述反应釜的外表面缠绕有纵向磁场绕线和横向磁场绕线；所述反应釜内设有承板，此承板位于蒸汽出口和蒸汽入口之间。

优选的，所述反应釜包括截面呈圆形的釜体和釜盖，所述釜盖封盖于釜体的上端，所述入料口位于釜盖的中间，所述出料口们于釜体的下端中间。

优选的，位于反应釜上端和下端的超声波接头均为2个，且位于反应釜上端的2个超声波接头相对设置，位于反应釜下端的2个超声波接头相对设置，且4个超声波接头位于同一垂直面。

优选的，所述承板为圆环式承板，此圆环式承板包括内环、外环和环状的承板膜，所述外环固定于反应釜的内壁，所述承板膜的外缘与外环的内侧连接，所述承板膜的内缘与内环的外侧连接。

优选的，所述反应釜的上端设有冷凝管接口。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本固体碱催化反应器主要由反应釜、超声波发射器、控制器和温度传感器构成，在反应釜外面缠绕有纵向磁场绕线和横向磁场绕线，在磁场和超声波耦合的作用下，使固体催化剂做周期性的运动，促进非均相的反应物系混合均匀，增加反应物粒子间的接触碰撞几率，提高催化效率，缩短反应时间。

2、本固体碱催化反应器利用磁场绕线(即纵向磁场绕线和横向磁场绕线)产生的磁场对固体催化剂作用，以使固体催化剂进行回收清洗，即简化了回收清洗程序，降低了对环境的污染，同时，也方便产物的分离。

3、本固体碱催化反应器通过超声波发射器、控制器和温度传感器等的共同作用，自动控制反应釜内的反应温度及速率，这工作可靠性高，且自动化程度高。

附图说明

图1是本发明的固体碱催化反应器的结构示意图。

图2是本发明反应釜的剖视图。

图3是本发明承板的剖视图。

其中，1为反应釜，1-1为釜体，1-2为釜盖，2为超声波发射器，3为控制器，4为温度传感器，5为入料口，6为出料口，7为蒸汽出口，8蒸汽入口，9为超声波接头，10为纵向磁场绕线，11为横向磁场绕线，12为冷凝管接口，13为承板，13-1为内环，13-2为外环，13-3为承板膜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示的固体碱催化反应器，包括反应釜、超声波发射器、控制器和温度传感器，所述反应釜的上端设有入料口，所述反应釜的下端设有出料口，所述反应釜的侧壁的上端和下端分别设有蒸汽出口和蒸汽入口；所述反应釜的上端和下端均设有超声波接头，此超声波接头与超声波发射器连接，所述温度传感器安装于反应釜，所述温度传感器和超声波发射器均与控制器连接，所述反应釜的外表面缠绕有纵向磁场绕线和横向磁场绕线；所述反应釜内设有承板，此承板位于蒸汽出口和蒸汽入口之间。

如图1所示，纵向磁场绕线沿反应釜的上下方向缠绕，而横向磁场绕线沿反应釜的圆周方向缠绕，纵向磁场绕线和横向磁场绕线交叉于反应釜的外表面，且纵向磁场绕线和横向磁向绕线交叉形成多个方格。这结构简单，可保证反应釜内的磁场的均匀性及稳定性。而本实施例中的控制器为计算机。

所述反应釜包括截面呈圆形的釜体和釜盖，所述釜盖封盖于釜体的上端，所述入料口位于釜盖的中间，所述出料口们于釜体的下端中间。这结构简单，方便安装维护。