[实用新型]连续酯交换生产生物柴油的装置

说明书

本实用新型公开了一种连续酯交换生产生物柴油的装置：静态混合器内为螺旋通道，以均混物料，其出料口连接1号反应釜进料口，釜内设搅拌器和蒸汽加热盘管，釜底出料口连接1号沉淀釜进料口，沉淀釜中央设一隔板使物料在釜内作U型流动，沉淀釜出料口连接2号反应釜进料口；2号反应釜内设搅拌器和蒸汽加热盘管，反应釜出料口连接缓冲釜进料口，缓冲釜使泵稳定运行，其出料口连接泵进口，泵出口连接闪蒸器进料口，闪蒸器内设多层筛板以提高蒸发甲醇效果；闪蒸器顶部气相甲醇出口连接真空泵，闪蒸器出料口连接2号沉淀釜进料口，釜内中央设一隔板，使物料在釜内作U型流动。本实用新型结构简单、制造与维护成本低、操作方便高效、酯交换转化率高。

技术领域

本实用新型涉及生物柴油生产设备技术领域，具体涉及连续酯交换生产生物柴油的装置。

背景技术

酯交换法生产生物柴油所用的原料油主要有油脂或除去游离脂肪酸后的废油脂，国内以废油脂为主。废油脂主要由游离脂肪酸和甘三酯组成，其中含有少量的水、油泥等杂质，可以通过加热沉淀分离等方法将废油脂中的大部分水、油泥等杂质去除。通过甲醇与废油脂中的游离脂肪酸反应生成生物柴油和水，再将水除去后的废油脂再通过与过量甲醇酯交换反应生成生物柴油和甘油。也就是说酯交换反应所使用的是已除去游离脂肪酸后的废油脂，并要求其废油脂酸值小于1mgKOH/g。酯交换生产生物柴油的方法主要有反应釜法、反应塔法和生物酶法。其中反应釜法为间歇生产，存在着产品质量不稳定、生产效率低、自动化控制水平低、劳动强度大等缺陷；反应塔法使用中高温、中高压工艺，其缺陷是设备投资大、能耗高、操作要求高，且由于中高温工艺导致部分废油脂聚合、分解，生产转化率低等不足；生物酶法存在着反应时间长、酶价格高、酶容易中毒失活、生产成本高以及产品酸值难以达到国家标准等。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单紧凑、制造与维护成本低、操作方便高效、酯交换反应转化率高的连续酯交换生产生物柴油的装置。

为实现以上目的，本实用新型连续酯交换生产生物柴油的装置包括静态混合器1，1号反应釜2、1号沉淀釜3、2号反应釜4，2号沉淀釜5，缓冲釜6，闪蒸器7和泵8；所述静态混合器1设有混合器进料口a和混合器出料口b，混合器内为螺旋通道，以将废油脂、甲醇、催化剂混合均匀，混合器出料口b与1号反应釜进料口c用管道连接；1号反应釜2还设有1号反应釜出料口g、1号反应釜蒸汽进口d、1号反应釜冷凝水出口f，1号反应釜测温口e，釜内设有搅拌器和蒸汽加热盘管，1号反应釜2底部的1号反应釜出料口g与1号沉淀釜进料口h用管道连接；1号沉淀釜3上部侧面设有1号沉淀釜出料口i，底部设有1号沉淀釜甘油出口j，釜内中央设有一隔板使物料在釜内作U型流动，1号沉淀釜出料口i与2号反应釜进料口k用管道连接；2号反应釜4上部设有2号反应釜进料口k，底部设2号反应釜出料口o，中部设有2号反应釜蒸汽进口l、2号反应釜冷凝水出口n和2号反应釜测温口m，釜内设有搅拌器和蒸汽加热盘管，2号反应釜出料口o与缓冲釜进料口p用管道连接；缓冲釜6顶部设有缓冲釜进料口P，底部设缓冲釜出料口s，侧面设有缓冲釜液位计上口q、缓冲釜液位计下口r，缓冲釜6为泵8稳定运行提供条件，缓冲釜出料口s与泵8进口用管道连接，泵8出口与闪蒸器进料口u用管道连接；闪蒸器7的上侧面设有闪蒸器进料口u，底部设闪蒸器出料口v，顶部设气相甲醇出口t，闪蒸器7内设有多层筛板以提高闪蒸蒸发甲醇的效果，气相甲醇出口t与真空泵相连接，闪蒸器出料口v与2号沉淀釜进料口w用管道连接；2号沉淀釜5上部另一侧设有2号沉淀釜出料口x，底部设2号沉淀釜甘油出口y，釜内中央设有一隔板，使物料在2号沉淀釜5内作U型流动。

所述1号反应釜2与2号反应釜4容积相同，1号沉淀釜3与2号沉淀釜5容积相同，安装在地面的缓冲釜6容积比反应釜小，闪蒸器7安装位置比1号反应釜2、2号反应釜4、1号沉淀釜3、2号沉淀釜5高。

由于部分甲醇溶解在酯交换反应后生成的甘油中，降低了甘油与生物柴油密度差，甘油与生物柴油分离时间较长，而闪蒸脱除大部分甲醇后，提高了甘油与生物柴油密度差，加快了甘油与生物柴油的分离；甘油从2号沉淀釜甘油出口y口排出，而物料从2号沉淀釜5上部侧面流出去继续脱醇。