一種用于生物柴油提純的精餾設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，該精餾設(shè)備包括塔體、汽向出口、殘液出口、進(jìn)料口、折流塔盤和加熱板，其中，汽向出口開設(shè)于塔體的頂部，殘液出口開設(shè)于塔體的底部，進(jìn)料口開設(shè)于塔體的側(cè)壁且與具有粗生物柴油原料的原料源連通，折流塔盤設(shè)置在進(jìn)料口的上方，加熱板設(shè)置在進(jìn)料口的下方，該加熱板為螺旋型結(jié)構(gòu)，且螺旋型沿塔體的軸向延伸。本發(fā)明所提供的加熱板呈整體螺旋式設(shè)置，則其內(nèi)的流體在加熱板上流動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)加熱中斷，使得加熱過程較為連續(xù)，從而改善了換熱效果，提高了換熱效率，進(jìn)而提高了精餾設(shè)備的性能。
【專利說明】一種用于生物柴油提純的精餾設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物柴油分離提純【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于生物柴油提純的精 餾設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 生物柴油即脂肪酸甲酯，由于粗生物柴油中含有少量甲醇、甘油、脂肪酸皂、短鏈 脂肪酸甲酯等雜質(zhì)，需經(jīng)過精餾分離后才能達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)的生物柴油制品。生物柴油精餾 系統(tǒng)是生物柴油生產(chǎn)的重要設(shè)備，其中精餾設(shè)備是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，又 稱為精餾塔，是生物柴油精餾系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，該設(shè)備是否合理直接影響精餾效果，從 而影響精餾系統(tǒng)的正常運(yùn)行，進(jìn)而影響生物柴油品質(zhì)和生產(chǎn)能耗。
[0003] 請(qǐng)參考圖1，圖1為一種典型的精餾設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0004] 一種典型的精餾設(shè)備包括蒸餾塔本體11，在蒸餾塔本體11的塔頂開設(shè)有汽向出 口 12,在塔頂側(cè)壁開設(shè)有回流口 13,回流口 13下方設(shè)置有填料14,填料14下方設(shè)置有多層 平行設(shè)置的加熱托盤15,相鄰兩層加熱托盤15錯(cuò)位設(shè)置，形成S形的液體通道，在加熱托 盤15和填料14之間開設(shè)有進(jìn)料口 16,蒸餾塔本體11的塔底開設(shè)有廢料出料口 17。整流 過程中，蒸汽由塔底進(jìn)入，從進(jìn)料口 16流入的粗生物柴油在加熱托盤15上流動(dòng)并加熱，在 加熱托盤15和蒸汽的作用下蒸發(fā)出的汽相與下降液進(jìn)行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中 的易揮發(fā)（低沸點(diǎn)）組分不斷地向汽相中轉(zhuǎn)移，汽相中的難揮發(fā)（高沸點(diǎn)）組分不斷地向 下降液中轉(zhuǎn)移，汽相愈接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā) 組分則愈富集，從而達(dá)到組分分離的目的。
[0005] 上述蒸餾塔中的多組加熱托盤采用分層的結(jié)構(gòu)設(shè)置，流體在其上流動(dòng)時(shí)，遇到相 鄰加熱托盤的結(jié)合處會(huì)發(fā)生分離現(xiàn)象，導(dǎo)致?lián)Q熱不連續(xù)，影響換熱效果；同時(shí)，各加熱托盤 均為平板式的結(jié)構(gòu)，多層加熱托盤平行設(shè)置，導(dǎo)致?lián)Q熱面積有限，空間利用率較低；另外，上 述蒸餾塔無法根據(jù)塔內(nèi)環(huán)境和原料特征等參數(shù)，自動(dòng)進(jìn)行進(jìn)料量和換熱程度的自動(dòng)調(diào)節(jié)， 人工干預(yù)性較大，調(diào)節(jié)精度較低，對(duì)原料的適應(yīng)性較差。
[0006] 因此，提供一種精餾設(shè)備，使其內(nèi)的流體在加熱托盤上的流動(dòng)不會(huì)發(fā)生加熱中斷 位置，使得換熱較為連續(xù)，從而改善換熱效果，提高換熱效率，進(jìn)而提高精餾設(shè)備的性能，就 成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種用于用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，其加熱板呈整體螺 旋式設(shè)置，則其內(nèi)的流體在加熱板上流動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)加熱中斷，使得加熱過程較為連續(xù)，從 而改善了換熱效果，提1? 了換熱效率，進(jìn)而提1? 了精饋設(shè)備的性能。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，包括頂部 開設(shè)有汽向出口的塔體，所述塔體的底部開設(shè)有殘液出口，且其側(cè)壁開設(shè)有與原料源連通 的進(jìn)料口，所述進(jìn)料口的上方設(shè)置有折流塔盤，其下方設(shè)置有加熱板；所述加熱板為螺旋型 結(jié)構(gòu)，且所述螺旋型沿所述塔體的軸向延伸。
[0009] 優(yōu)選地，所述加熱板的周向邊緣貼合于所述塔身的內(nèi)側(cè)壁。
[0010] 優(yōu)選地，所述加熱板的螺旋升角為1〇° _15°。
[0011] 優(yōu)選地，還包括檢測單元和與所述檢測單元信號(hào)連接的控制單元，所述檢測單元 檢測所述精餾設(shè)備內(nèi)部的工作參數(shù)，并將相應(yīng)的參數(shù)信號(hào)傳輸至所述控制元件，所述控制 元件根據(jù)檢測到的參數(shù)信號(hào)調(diào)整所述精餾設(shè)備內(nèi)的汽化條件。
[0012] 優(yōu)選地，所述檢測單元包括設(shè)置于所述塔身頂部的壓力探頭，所述壓力探頭檢測 所述塔身內(nèi)的壓力，并將壓力信號(hào)傳輸至所述控制單元。
[0013] 優(yōu)選地，所述檢測單元包括設(shè)置于所述塔身頂部的溫度探頭，所述溫度探頭檢測 所述塔身內(nèi)的溫度，并將溫度信號(hào)傳輸至所述控制單元。
[0014] 優(yōu)選地，所述檢測單元包括設(shè)置于所述進(jìn)料口處的流量探頭，所述流量探頭檢測 輸入的原料流量，并將流量信號(hào)傳輸至所述控制單元。
[0015] 本發(fā)明所提供的一種用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，該精餾設(shè)備包括塔體、汽向 出口、殘液出口、進(jìn)料口、折流塔盤和加熱板，其中，汽向出口開設(shè)于塔體的頂部，殘液出口 開設(shè)于塔體的底部，進(jìn)料口開設(shè)于塔體的側(cè)壁且與具有粗生物柴油原料的原料源連通，折 流塔盤設(shè)置在進(jìn)料口的上方，加熱板設(shè)置在進(jìn)料口的下方，該加熱板為螺旋型結(jié)構(gòu)，且螺旋 型沿塔體的軸向延伸。
[0016] 在蒸餾過程中，粗生物柴油從粗生物柴油進(jìn)料口進(jìn)入精餾塔，沿螺旋加熱板流動(dòng)， 進(jìn)行連續(xù)均勻加熱，低沸點(diǎn)物質(zhì)從原料中發(fā)生汽化分離，蒸發(fā)出的汽相與折流塔板上的下 降液進(jìn)行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)（低沸點(diǎn)）組分不斷地向汽相中轉(zhuǎn)移， 汽相中的難揮發(fā)（高沸點(diǎn)）組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移，汽相愈接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃 度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分則愈富集，從而達(dá)到組分分離的目的，最終高 純度的汽相產(chǎn)品進(jìn)入汽相出口，從而得到高純度的生物柴油，而經(jīng)過螺旋加熱板后未汽化 的液體從殘液出口排出塔外。
[0017] 本發(fā)明所提供的加熱板呈整體螺旋式設(shè)置，則其內(nèi)的流體在加熱板上流動(dòng)時(shí)不會(huì) 出現(xiàn)加熱中斷，使得加熱過程較為連續(xù)，從而改善了換熱效果，提高了換熱效率，進(jìn)而提高 了精餾設(shè)備的性能；同時(shí)，螺旋型結(jié)構(gòu)的加熱板為粗生物柴油原液提供了更均勻的加熱流 道，加熱流程更長，顯著增加了原液附著面積，并提升了塔內(nèi)空間利用率，有利于生物柴油 更好的汽化，并降低了能耗。
[0018] 在一種【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明所提供的精餾設(shè)備，其加熱板的周向邊緣貼合于 塔身的內(nèi)側(cè)壁，以保證加熱板具有較大的寬度，從而進(jìn)一步增加了原液與加熱板的接觸面 積，提1?換熱效率。
[0019] 在另一種【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明所提供的精餾設(shè)備還包括檢測單元和與檢測單 元信號(hào)連接的控制單元，所述檢測單元檢測所述精餾設(shè)備內(nèi)部的工作參數(shù)，并將相應(yīng)的參 數(shù)信號(hào)傳輸至所述控制元件，所述控制元件根據(jù)檢測到的參數(shù)信號(hào)調(diào)整所述精餾設(shè)備內(nèi)的 汽化條件；從而通過控制器的引入，改變了傳統(tǒng)精餾塔單一的汽化環(huán)境，能夠根據(jù)塔內(nèi)環(huán)境 和原料特征等多種參數(shù)的不同，對(duì)各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)整，在提升精餾效率的同時(shí)， 大幅提升了設(shè)備的原料適應(yīng)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為一種典型的精餾設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明所提供的精餾設(shè)備一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明的核心是提供一種用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，其加熱板呈整體螺旋式 設(shè)置，則其內(nèi)的流體在加熱板上流動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)加熱中斷，使得加熱過程較為連續(xù)，從而改 善了換熱效果，提高了換熱效率，進(jìn)而提高了精餾設(shè)備的性能。
[0023] 為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】 對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024] 請(qǐng)參考圖2,圖2為本發(fā)明所提供的精餾設(shè)備一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 在一種【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明所提供的一種用于生物柴油精餾系統(tǒng)的精餾設(shè) 備，該精餾設(shè)備包括塔體22、汽向出口 21、殘液出口 23、進(jìn)料口 24、折流塔盤25和加熱板 26,其中，汽向出口 21開設(shè)于塔體22的頂部，殘液出口 23開設(shè)于塔體22的底部，進(jìn)料口 24 開設(shè)于塔體22的側(cè)壁且與具有粗生物柴油原料的原料源連通，折流塔盤25設(shè)置在進(jìn)料口 24的上方，加熱板26設(shè)置在進(jìn)料口 24的下方，該加熱板26為螺旋型結(jié)構(gòu)，且螺旋型沿塔體 22的軸向延伸。
[0026] 需要指出的是，本發(fā)明所提供的精餾設(shè)備并不局限于僅包括上述組件，其也應(yīng)包 括現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的其他零部件，例如開設(shè)在塔體22上的換熱入口、換熱出口、熱交換器、 回流管等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)由于與本發(fā)明關(guān)聯(lián)不大，其結(jié)構(gòu)和作用不做贅述。
[0027] 在蒸餾過程中，粗生物柴油從粗生物柴油進(jìn)料口 24進(jìn)入精餾塔，沿螺旋加熱板26 流動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)均勻加熱，低沸點(diǎn)物質(zhì)從原料中發(fā)生汽化分離，蒸發(fā)出的汽相與折流塔板上 的下降液進(jìn)行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)（低沸點(diǎn)）組分不斷地向汽相中轉(zhuǎn) 移，汽相中的難揮發(fā)（高沸點(diǎn)）組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移，汽相愈接近塔頂，其易揮發(fā)組 分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分則愈富集，從而達(dá)到組分分離的目的，最 終高純度的汽相產(chǎn)品進(jìn)入汽相出口，從而得到高純度的生物柴油，而經(jīng)過螺旋加熱板26后 未汽化的液體從殘液出口 23排出塔外。
[0028] 本發(fā)明所提供的加熱板26呈整體螺旋式設(shè)置，則其內(nèi)的流體在加熱板26上流動(dòng) 時(shí)不會(huì)出現(xiàn)加熱中斷，使得加熱過程較為連續(xù)，從而改善了換熱效果，提高了換熱效率，進(jìn) 而提高了精餾設(shè)備的性能；同時(shí)，螺旋型結(jié)構(gòu)的加熱板26為粗生物柴油原液提供了更均勻 的加熱流道，加熱流程更長，顯著增加了原液附著面積，并提升了塔內(nèi)空間利用率，有利于 生物柴油更好的汽化，并降低了能耗。
[0029] 上述加熱板26的周向邊緣貼合于塔身的內(nèi)側(cè)壁，以保證加熱板26具有較大的寬 度，從而進(jìn)一步增加了原液與加熱板26的接觸面積，提高換熱效率；顯然地，加熱板26的周 向邊緣也不局限于貼合于塔身的內(nèi)側(cè)壁，從理論上來講，只要能夠保證原液具有足夠的加 熱面積即可，也可以令加熱板26的周向邊緣與塔身的內(nèi)側(cè)壁具有適當(dāng)距離。
[0030] 由于原液需要沿著加熱板26流動(dòng)下降，因此，加熱板26在堅(jiān)直方向上應(yīng)具有適當(dāng) 的弧度，以避免原液流出。
[0031] 上述加熱板26的螺旋升角可以為10° -15°，從而既保證足夠的加熱流程，又避 免了加熱板26過于傾斜。該螺旋升角不局限于上述范圍，只要能夠?qū)崿F(xiàn)加熱板26在堅(jiān)直 方向上螺旋下降即可，螺旋升角具體數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際使用情況確定。
[0032] 本發(fā)明所提供的精餾設(shè)備還包括檢測單元和與檢測單元信號(hào)連接的控制單元，所 述檢測單元檢測所述精餾設(shè)備內(nèi)部的工作參數(shù)，并將相應(yīng)的參數(shù)信號(hào)傳輸至所述控制元 件，所述控制元件根據(jù)檢測到的參數(shù)信號(hào)調(diào)整所述精餾設(shè)備內(nèi)的汽化條件；從而通過控制 器的引入，改變了傳統(tǒng)精餾塔單一的汽化環(huán)境，能夠根據(jù)塔內(nèi)環(huán)境和原料特征等多種參數(shù) 的不同，對(duì)各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)整，在提升精饋效率的同時(shí)，大幅提升了設(shè)備的原料 適應(yīng)性。
[0033] 上述檢測單元可以包括設(shè)置于所述塔身頂部的壓力探頭27,所述壓力探頭27檢 測所述塔身內(nèi)的壓力，并將壓力信號(hào)傳輸至所述控制單元，以便實(shí)時(shí)檢測塔身的壓力。
[0034] 上述檢測單元可以包括設(shè)置于所述塔身頂部的溫度探頭28,所述溫度探頭28檢 測所述塔身內(nèi)的溫度，并將溫度信號(hào)傳輸至所述控制單元，以便對(duì)加熱溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0035] 上述檢測單元包括設(shè)置于所述進(jìn)料口 24處的流量探頭29,所述流量探頭29檢測 輸入的原料流量，并將流量信號(hào)傳輸至所述控制單元，以便對(duì)原液流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0036] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，上述檢測單元同時(shí)包括壓力探頭27、溫度探頭28和流量 探頭29,以便具備監(jiān)控壓力、加熱溫度和流量的多重功能。顯然地，上述壓力探頭27、溫度 探頭28和流量探頭29的功能互不干涉，三者既可單獨(dú)設(shè)置，也可以與其他一者或者兩者共 同設(shè)置。
[0037] 以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種用于生物柴油提純的精餾設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文 中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫 助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不 脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入 本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，包括頂部開設(shè)有汽向出口（21)的塔體（22)，所 述塔體（22)的底部開設(shè)有殘液出口（23)，且其側(cè)壁開設(shè)有與原料源連通的進(jìn)料口（24)，所 述進(jìn)料口（24)的上方設(shè)置有折流塔盤（25)，其下方設(shè)置有加熱板（26);其特征在于，所述 加熱板（26)為螺旋型結(jié)構(gòu)，且所述螺旋型沿所述塔體（22)的軸向延伸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，其特征在于，所述加熱板 (26)的周向邊緣貼合于所述塔身的內(nèi)側(cè)壁。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，其特征在于，所述加熱板 (26)的螺旋升角為10° -15°。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，其特征在于，還包 括檢測單元和與所述檢測單元信號(hào)連接的控制單元，所述檢測單元檢測所述精餾設(shè)備內(nèi)部 的工作參數(shù)，并將相應(yīng)的參數(shù)信號(hào)傳輸至所述控制元件，所述控制元件根據(jù)檢測到的參數(shù) 信號(hào)調(diào)整所述精餾設(shè)備內(nèi)的汽化條件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，其特征在于，所述檢測單元 包括設(shè)置于所述塔身頂部的壓力探頭（27)，所述壓力探頭（27)檢測所述塔身內(nèi)的壓力，并 將壓力信號(hào)傳輸至所述控制單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，其特征在于，所述檢測單元 包括設(shè)置于所述塔身頂部的溫度探頭（28)，所述溫度探頭（28)檢測所述塔身內(nèi)的溫度，并 將溫度信號(hào)傳輸至所述控制單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于生物柴油提純的精餾設(shè)備，其特征在于，所述檢測單元 包括設(shè)置于所述進(jìn)料口（24)處的流量探頭（29)，所述流量探頭（29)檢測輸入的原料流量， 并將流量信號(hào)傳輸至所述控制單元。
【文檔編號(hào)】C11B3/12GK104087413SQ201310110293
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月1日
【發(fā)明者】趙旭, 黎幫清, 李沛潤 申請(qǐng)人:成都恒潤高新科技有限公司