一種可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，特別適用于脂肪酸與甘油的酯化合成甘油三酯。
技術(shù)背景
[0002]脂肪酸與甘油的酯化反應(yīng)是用于生產(chǎn)食用、工業(yè)用油的經(jīng)典反應(yīng)。即脂肪酸與甘油反應(yīng)生成單甘酯，單甘酯與脂肪酸反應(yīng)形成二甘酯，二甘酯再與單甘酯反應(yīng)形成甘油三酯。
[0003]傳統(tǒng)的酯化反應(yīng)裝置是攪拌式反應(yīng)釜，反應(yīng)方式也多局限于液一液反應(yīng)，其普遍存在的問題在于:反應(yīng)酯化不完全，產(chǎn)物中單甘酯、二甘酯含量偏高，采用傳統(tǒng)方法很難直接獲得高純度的脂肪酸甘油三酯，目前市場(chǎng)上的99%以上的高純脂肪酸甘油三酯多經(jīng)過蒸餾、精餾等其他手段進(jìn)行提純，不僅工藝復(fù)雜，而且成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服當(dāng)前甘油三酯純度不高，反應(yīng)結(jié)束還需依賴提純手段，以及連續(xù)化生產(chǎn)較為困難的不足，提供一種連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，該裝置應(yīng)具有反應(yīng)效率高，反應(yīng)時(shí)間短以及可余熱回收利用的特點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:
[0006]一種可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，包括甘油氣化進(jìn)料系統(tǒng)、酯化反應(yīng)柱、循環(huán)噴霧系統(tǒng)以及余熱回收系統(tǒng)；其特征在于酯化反應(yīng)柱頂部與循環(huán)噴霧系統(tǒng)相連通，柱身中部與甘油氣化進(jìn)料系統(tǒng)相連通，柱底通過余熱回收系統(tǒng)與出料口相連通；酯化反應(yīng)柱頂部還接通一調(diào)節(jié)溫度的冷卻器以及控制壓力的真空系統(tǒng)。
[0007]所述的甘油氣化進(jìn)料系統(tǒng)為分別接通甘油進(jìn)料口以及酯化反應(yīng)柱的甘油預(yù)加熱器。
[0008]所述的醋化反應(yīng)柱內(nèi)布置著篩板，底部布置著列管式加熱器。
[0009]所述的循環(huán)噴霧系統(tǒng)由通過管路依序首尾接通的冷卻器、霧化器、脂肪酸進(jìn)料口以及酯化反應(yīng)柱組成；冷卻器還外接一真空系統(tǒng)，以將未反應(yīng)物料從酯化反應(yīng)柱抽出經(jīng)過冷卻器冷凝成液態(tài)，再與脂肪酸進(jìn)料口輸入的脂肪酸匯合并通過霧化器霧化噴入酯化反應(yīng)柱形成循環(huán)回路。
[0010]所述的余熱回收系統(tǒng)為從出料口的高熱產(chǎn)物中吸收熱量的甘油預(yù)加熱器。
[0011]所述冷卻器、甘油預(yù)加熱器均為列管式換熱器。
[0012]所述霧化器為氣體壓縮式霧化器。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014](I)與傳統(tǒng)酯化反應(yīng)器相比，本實(shí)用新型采用甘油霧化進(jìn)料，與液態(tài)脂肪酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，并在柱內(nèi)增加篩板，單甘酯、二甘酯、甘油、脂肪酸未反應(yīng)物經(jīng)循環(huán)噴霧系統(tǒng)反復(fù)參與酯化，酯化效率高，反應(yīng)時(shí)間短。
[0015](2)所述裝置的反應(yīng)柱可根據(jù)未反應(yīng)物與產(chǎn)物沸點(diǎn)的高低進(jìn)行空間分布，獲得的產(chǎn)物脂肪酸甘油三酯無需進(jìn)一步提純，有利于生產(chǎn)高含量(含量大于99% )的脂肪酸甘油三酯，同時(shí)也極大地降低了生產(chǎn)時(shí)間，簡(jiǎn)化了工藝。
[0016](3)高熱產(chǎn)物甘油三酯可經(jīng)甘油預(yù)加熱器進(jìn)行傳熱，具有余熱回收的效果，有效地降低了能耗。
[0017](4)本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型提供的可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào):
[0019]I—脂肪酸進(jìn)料口 ；2—甘油進(jìn)料口 ；3—甘油預(yù)加熱器；4一霧化器；5—篩板；6—酯化反應(yīng)柱；7—冷卻器；8—真空系統(tǒng)；9一出料口。
【具體實(shí)施方式】
[0020]由于酯化反應(yīng)所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物和原料(甘油、單甘酯、二甘酯和脂肪酸，統(tǒng)稱未反應(yīng)物)、產(chǎn)物(甘油三酯)之間沸點(diǎn)存在較大的差異，即產(chǎn)物的沸點(diǎn)遠(yuǎn)大于未反應(yīng)物的沸點(diǎn)。因此，本實(shí)用新型提供的方法和裝置將未反應(yīng)物與產(chǎn)物在反應(yīng)過程中分離出來，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)未反應(yīng)物的回收(或進(jìn)入循環(huán)回路繼續(xù)參加反應(yīng))、以及產(chǎn)物的收集。如此可極大地提高反應(yīng)效率，縮短反應(yīng)時(shí)間，產(chǎn)物中單甘酯、二甘酯含量低且無需其他提純手段。
[0021]本實(shí)用新型中的酯化反應(yīng)柱、霧化器、冷卻器、真空系統(tǒng)、列管式換熱器以及列管式加熱器等均為外購(gòu)的常規(guī)設(shè)備。
[0022]以下通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明。
[0023]實(shí)施例1
[0024]以月桂酸作為反應(yīng)脂肪酸:
[0025]A:甘油經(jīng)甘油預(yù)加熱器加熱氣化，氣化溫度290°C，進(jìn)入酯化反應(yīng)柱；
[0026]B:月桂酸霧化后進(jìn)入酯化反應(yīng)柱；
[0027]C:控制酯化反應(yīng)柱內(nèi)反應(yīng)溫度為210°C，壓力為0.09MPa，停留時(shí)間0.5?Ih ;包括脂肪酸、甘油、單甘酯和二甘酯在內(nèi)的低沸點(diǎn)物質(zhì)從酯化反應(yīng)柱頂部排出并進(jìn)入循環(huán)噴霧系統(tǒng)，經(jīng)過冷卻霧化后與連通月桂酸進(jìn)料口的管道合并，再?gòu)撵F化器噴入酯化反應(yīng)柱內(nèi)繼續(xù)參與酯化；高沸點(diǎn)甘油三酯產(chǎn)物流向柱底；
[0028]D:酯化反應(yīng)柱底部產(chǎn)物經(jīng)甘油預(yù)加熱器吸除熱量后出料，即得高含量脂肪酸甘油三酯。
[0029]實(shí)施例2
[0030]以棕櫚酸作為反應(yīng)脂肪酸:
[0031]A:甘油經(jīng)甘油預(yù)加熱器加熱氣化，氣化溫度290°C，進(jìn)入酯化反應(yīng)柱；
[0032]B:棕櫚酸霧化后進(jìn)入酯化反應(yīng)柱；
[0033]C:控制酯化反應(yīng)柱內(nèi)反應(yīng)溫度為240°C，壓力為0.09MPa，停留時(shí)間I?2h ;包括脂肪酸、甘油、單甘酯和二甘酯在內(nèi)的低沸點(diǎn)物質(zhì)從酯化反應(yīng)柱頂部排出并進(jìn)入循環(huán)噴霧系統(tǒng)，經(jīng)過冷卻霧化后與連通棕櫚酸進(jìn)料口的管道合并，再?gòu)撵F化器噴入酯化反應(yīng)柱內(nèi)繼續(xù)參與酯化；高沸點(diǎn)甘油三酯流向柱底；
[0034]D:酯化反應(yīng)柱底部產(chǎn)物經(jīng)甘油預(yù)加熱器吸除熱量后出料，即得高含量脂肪酸甘油三酯。
[0035]實(shí)施例3
[0036]以硬脂酸作為反應(yīng)脂肪酸:
[0037]A:甘油經(jīng)甘油預(yù)加熱器加熱氣化，氣化溫度290°C，進(jìn)入酯化反應(yīng)柱；
[0038]B:硬脂酸霧化后進(jìn)入酯化反應(yīng)柱；
[0039]C:控制酯化反應(yīng)柱內(nèi)反應(yīng)溫度為250°C，壓力為0.08MPa，停留時(shí)間I?2h ;包括脂肪酸、甘油、單甘酯和二甘酯在內(nèi)的低沸點(diǎn)物質(zhì)從酯化反應(yīng)柱頂部排出并進(jìn)入循環(huán)噴霧系統(tǒng)，經(jīng)過冷卻霧化后與連通硬脂酸進(jìn)料口的管道合并，再?gòu)撵F化器噴入酯化反應(yīng)柱內(nèi)繼續(xù)參與酯化；高沸點(diǎn)甘油三酯流向柱底；
[0040]D:酯化反應(yīng)柱底部產(chǎn)物經(jīng)甘油預(yù)加熱器吸除熱量后出料，即得高含量脂肪酸甘油三酯。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，包括甘油氣化進(jìn)料系統(tǒng)、酯化反應(yīng)柱(6)、循環(huán)噴霧系統(tǒng)以及余熱回收系統(tǒng)；其特征在于酯化反應(yīng)柱頂部與循環(huán)噴霧系統(tǒng)相連通，柱身中部與甘油氣化進(jìn)料系統(tǒng)相連通，柱底通過余熱回收系統(tǒng)與出料口(9)相連通；酯化反應(yīng)柱頂部還接通一調(diào)節(jié)溫度的冷卻器(7)以及控制壓力的真空系統(tǒng)(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，其特征在于所述的甘油氣化進(jìn)料系統(tǒng)為分別接通甘油進(jìn)料口(2)以及酯化反應(yīng)柱的甘油預(yù)加熱器(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，其特征在于所述的酯化反應(yīng)柱內(nèi)布置著篩板(5)，底部布置著列管式加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，其特征在于所述的循環(huán)噴霧系統(tǒng)由通過管路依序首尾接通的冷卻器、霧化器(4)、脂肪酸進(jìn)料口(I)以及酯化反應(yīng)柱組成；冷卻器還外接一真空系統(tǒng)，以將未反應(yīng)物料從酯化反應(yīng)柱抽出經(jīng)過冷卻器冷凝成液態(tài)，再與脂肪酸進(jìn)料口輸入的脂肪酸匯合并通過霧化器霧化噴入酯化反應(yīng)柱形成循環(huán)回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，其特征在于所述的余熱回收系統(tǒng)為從酯化反應(yīng)柱柱底輸出的高熱產(chǎn)物中吸收熱量的甘油預(yù)加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，其特征在于所述冷卻器、甘油預(yù)加熱器均為列管式換熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，其特征在于所述霧化器為氣體壓縮式霧化器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置。目的是提供的裝置應(yīng)具有反應(yīng)效率高，反應(yīng)時(shí)間短以及可余熱回收利用的特點(diǎn)。技術(shù)方案是：一種可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)甘油三酯的裝置，包括甘油氣化進(jìn)料系統(tǒng)、酯化反應(yīng)柱、循環(huán)噴霧系統(tǒng)以及余熱回收系統(tǒng)；其特征在于酯化反應(yīng)柱頂部與循環(huán)噴霧系統(tǒng)相連通，柱身中部與甘油氣化進(jìn)料系統(tǒng)相連通，柱底通過余熱回收系統(tǒng)與出料口相連通；酯化反應(yīng)柱頂部還接通一調(diào)節(jié)溫度的冷卻器以及控制壓力的真空系統(tǒng)。所述的甘油氣化進(jìn)料系統(tǒng)為分別接通甘油進(jìn)料口以及酯化反應(yīng)柱的甘油預(yù)加熱器。所述的酯化反應(yīng)柱內(nèi)布置著篩板，底部布置著列管式加熱器。
【IPC分類】C11C3-06
【公開號(hào)】CN204342761
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420735397
【發(fā)明人】鐘凱, 史立文, 葛贊, 黃亞茹, 計(jì)曉黎, 王曉輝
【申請(qǐng)人】浙江贊宇科技股份有限公司, 杭州油脂化工有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年11月28日