[发明专利]一种制备生物柴油的装置及制备方法

说明书

本发明提供一种制备生物柴油的装置及制备方法，所述装置包括燃油箱、柴油发动机、发电机、培养基循环补液系统、促生长营养箱、转动机构、磁场发生装置、增殖培养箱、气体补充装置、藻类预培养箱、反应装置、高压泵、萃取装置、加热装置、分离器、物料回收装置、烟囱、智能控制器，所述系统用以生产可再生清洁能源，相比燃烧不可再生的石油能源成本低、环境友好。

技术领域

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种制备生物柴油的装置及制备方法。

背景技术

人们迫切需要建立以可再生能源为主的能源结构逐渐取代以污染严重、资源有限的化石能源为主的能源结构。目前，业内主要使用燃煤发电、燃油发电和水电发电，同时还大力开发了风能、地热、太阳能、核能及生物质能发电技术。

生物质能发电技术因其可再生性和无污染性被世界各国所重视，但是通过生物质直接燃烧获得的能量是低效而不经济的。生物柴油属生物质能利用的一种，生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和微藻等水生植物油脂通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料，这种绿色柴油生产过程中具有绿色、环保的特点，有利于环境的可持续发展。

日前，生物柴油发电还存在下述技术壁垒：不使用有机溶剂就达不到高酯交换率；反应系统中的甲醇达到一定量时脂酶就失活；反应时间长；由于酶的介入成本高、效率低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种制备生物柴油的装置及制备方法。

本发明是以如下技术方案实现的：

一种制备生物柴油的装置，所述装置包括燃油箱、柴油发动机、发电机、培养基循环补液系统、促生长营养箱、转动机构、磁场发生装置、增殖培养箱、气体补充装置、藻类预培养箱、反应装置、高压泵、萃取装置、加热装置、分离器、物料回收装置、烟囱、智能控制器。

进一步地，所述培养基循环补液系统、促生长营养箱均与增殖培养箱连接，并分别受控于智能控制器，用于向增殖培养箱输送营养物质。

进一步地，转动机构与磁场发生装置相连，所述磁场发生装置设置在增殖培养箱四周并与转动机构相连接，所述转动机构受控于所述智能控制装置，以带动磁场发生装置围绕增殖培养箱转动，所述气体补充装置分别与所述增殖培养箱及萃取装置连接，所述增殖培养箱的输出端与反应装置连接，增殖后的物料通过所述反应装置处理后进入萃取装置，所述萃取装置连接有加热装置与高压泵，所述加热装置、高压泵与智能控制器连接并受控于智能控制器，用于给萃取装置加热及提供压力以形成超临界萃取状态，所述萃取装置下方还连接有分离器及物料回收装置，物料回收装置获得的生物柴油经燃油箱燃烧将热能通过柴油发动机转化为机械能，机械能通过发电机转化为电能，燃烧产生的废气经烟囱排出。

进一步地，所述增殖培养箱为透明柱体培养箱，所述藻类预培养箱为多个单体培养箱。

进一步地，所述增殖培养箱外周设置有两条与增殖培养箱垂直方向平行的磁场发生装置，所述磁场发生装置在转动机构的带动下围绕增殖培养箱做平面转动并提供75mT的磁场。

进一步地，经增殖培养后的黄丝藻进入反应装置进行酯化反应，反应后的混合物料进入萃取装置，萃取装置气体补充装置的CO₂通过高压泵连通萃取装置，高压泵能够将CO₂输送至萃取装置内，萃取装置在高压CO₂加热条件形成超临界CO₂萃取，萃取完成后的生物柴油经分离器分离进入物料回收装置。

进一步地，超临界CO₂萃取的最佳参数为压力5.3M-5.7MPa，温度288-302K。

本发明具备下述有益效果：

1.本系统能够保障黄丝藻藻体的快速繁殖及生物量的大幅提高；