一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，該裝置包括甲醇儲罐、甲醇?xì)饣?、廢餐飲油儲罐、催化劑儲罐、酯化反應(yīng)釜、蒸餾塔、生物柴油罐等，其中：所述甲醇儲罐通過管道連通所述甲醇?xì)饣鬟M(jìn)口，所述甲醇?xì)饣魍ㄟ^氣液分離器連接所述酯化反應(yīng)釜下端進(jìn)口，所述廢餐飲油儲罐、催化劑儲罐連通所述酯化反應(yīng)釜上端進(jìn)料口，所述酯化反應(yīng)釜上端出氣口通過熱交換器連接甲醇儲罐，所述酯化反應(yīng)釜下端出口通過輸送泵、沉淀罐、離心機(jī)、水洗罐、真空干燥器等連接蒸餾塔進(jìn)口，所述蒸餾塔出口通過冷凝器、油水分離器、緩沖罐連接真空泵及生物柴油罐。本發(fā)明既實(shí)現(xiàn)了廢棄餐飲油連續(xù)快速地轉(zhuǎn)化為生物柴油，又實(shí)現(xiàn)了資源的再利用，利國利民。
【專利說明】一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，屬生物質(zhì)能源領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球人口的增加和人民生活水平的不斷提高，對能源的需求日趨強(qiáng)勁。但是傳統(tǒng)的石油、天然氣資源日漸匱乏，石油短缺已影響到國家的能源安全戰(zhàn)略。另一方面，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，人們逐漸認(rèn)識到石油作為燃料所造成的空氣污染的嚴(yán)重性，特別是光化學(xué)煙霧、CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)等嚴(yán)重破壞了生態(tài)平衡。所以尋求清潔替代能源將成為未來世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。生物柴油以其無毒、可生物降解、尾氣中幾乎不含SOx等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今最重要的清潔燃料之一。生物柴油中最主要的成分是脂肪酸甲酯(FAME)。目前，以動(dòng)、植物油脂為原料制造生物柴油的成本偏高，將餐飲廢油脂回收利用，制造生物柴油是一個(gè)很好的方案。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國餐飲業(yè)每年產(chǎn)生廢油脂達(dá)200萬噸以上，餐飲廢油中含有大量對人體有害的物質(zhì)，已不能再食用。目前，在我國部分餐飲廢油脂被回收加工成脂肪酸等工業(yè)原料，而大部分被不法分子再利用重新流入市場，嚴(yán)重危害消費(fèi)者的人身健康，或餐飲業(yè)主直接將其排入下水道，不僅造成資源浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染環(huán)境。利用餐飲廢油生產(chǎn)生物柴油，為餐飲廢油的再利用開辟一條新的途徑，有利于防止餐飲廢油對生態(tài)環(huán)境造成的不利影響，可降低生物柴油的生產(chǎn)成本，為生物柴油的工業(yè)化提供有效的依據(jù)。
[0003]目前國內(nèi)的生物柴油技術(shù)已基本成熟，海南、河南、河北、四川等地先后建立了生物柴油廠并投入生產(chǎn)，其設(shè)備投資要求高，使用強(qiáng)酸強(qiáng)堿等催化劑易污染環(huán)境，且廢棄餐飲油的酸值高，易發(fā)生皂化反應(yīng)，對催化劑的用量和消耗量都較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種污染小，成本低可直接將廢棄餐飲油轉(zhuǎn)化為生物柴油的裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，該裝置包括甲醇儲罐、甲醇?xì)饣?、氣液分離器、熱交換器、廢餐飲油儲罐、催化劑儲罐、酯化反應(yīng)釜、輸送泵、沉淀罐、離心機(jī)、水洗罐、真空干燥器、蒸餾塔、冷凝器、油水分離器、生物柴油罐等，其中:所述甲醇儲罐通過管道連通所述甲醇?xì)饣鬟M(jìn)口，所述甲醇?xì)饣魍ㄟ^氣液分離器連接所述酯化反應(yīng)釜下端進(jìn)口，所述廢餐飲油儲罐、催化劑儲罐連通所述酯化反應(yīng)釜上端進(jìn)料口，所述酯化反應(yīng)釜上端出氣口通過熱交換器連接甲醇儲罐，所述酯化反應(yīng)釜下端出口通過輸送泵連接沉淀罐進(jìn)口，所述沉淀罐出口分別連接離心機(jī)、水洗罐進(jìn)口和酯化反應(yīng)釜上端進(jìn)料口，所述離心機(jī)出口連接甘油罐進(jìn)口，所述水洗罐進(jìn)口連接熱水罐、出口連接真空干燥器，所述真空干燥器出口連接蒸餾塔進(jìn)口，所述蒸餾塔出口通過冷凝器連接油水分離器，所述油水分離器上端通過緩沖罐連接真空泵，油水分離器底部連接生物柴油罐。
[0006]基于上述，所采用的廢餐飲油為去除機(jī)械雜質(zhì)，經(jīng)過水化、磷酸酸化脫膠處理過的廢棄餐飲油。
[0007]所采用的催化劑為新型固體酸催化劑，該催化劑為S0427T12-ZrO2、WO3/Zr02-A1203、Mo03/Zr02-Si02、B2O3Al2O3-T12 中的一種或幾種，用量為原料的 0.8 ?5.5%。
[0008]所述甲醇?xì)饣魍獠吭O(shè)有加熱器，上端出口連接有氣液分離器進(jìn)口，下端設(shè)有進(jìn)料口及排污口，其工作溫度為60?80°C。
[0009]所述氣液分離器下端出口連接甲醇?xì)饣?，頂部出口連接酯化反應(yīng)釜底部進(jìn)氣□。
[0010]所述酯化反應(yīng)釜帶有加熱器和攪拌器，上端設(shè)有進(jìn)料口和出氣口，下端設(shè)有進(jìn)氣口和出料口，其工作溫度為60?120°C。
[0011]所述離心機(jī)為立式離心卸料濾網(wǎng)導(dǎo)流式離心機(jī)，可有效調(diào)整物料在離心機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。
[0012]所述水洗罐外部設(shè)有保溫層，進(jìn)口分別連接熱水罐和沉淀罐，其工作溫度為60?120。。。
[0013]所述的真空干燥器為管式干燥器，出口處設(shè)有排氣口，其外形:直徑為I米、長度為2米、高度為1.2米，真空壓力為0.08?0.1MPa0
[0014]所述蒸餾塔底部設(shè)有加熱器，工作溫度為120?350°C，蒸餾塔出口通過冷凝器、油水分離器連接生物柴油儲罐。
[0015]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具體的說，該裝置實(shí)現(xiàn)了廢棄餐飲油的循環(huán)再利用，可防止餐飲廢油對生態(tài)環(huán)境造成的不利影響。該裝置采用新型固體酸催化劑，顯著降低了生物柴油的生產(chǎn)條件及生產(chǎn)成本，為生物柴油的工業(yè)化提供有效的依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖1中:甲醇儲罐1、甲醇?xì)饣?、熱交換器3、氣液分離器4、酯化反應(yīng)釜5、攪拌器6、廢餐飲油儲iip 7、丨隹化劑儲iip 8、沉淀iip 9、水洗iip 10、蒸懼塔11、熱水iiS 12、冷凝器13、油水分離器14、緩沖罐15、真空泵16、生物柴油罐17、加熱器18、真空干燥器19、保溫層20、甘油罐21、離心機(jī)22、輸送泵23、加熱器24、加熱器25。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明提供一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，該裝置包括甲醇儲罐1、甲醇?xì)饣?、氣液分離器4、熱交換器3、廢餐飲油儲罐7、催化劑儲罐8、酯化反應(yīng)釜5、輸送泵23、沉淀罐9、離心機(jī)22、水洗罐10、真空干燥器19、蒸餾塔11、冷凝器13、油水分離器14、生物柴油罐17、甘油罐21、熱水罐12、緩沖罐15、真空泵16等，其中:所述甲醇儲罐I通過管道連通所述甲醇?xì)饣?進(jìn)口，所述甲醇?xì)饣?通過氣液分離器4連接所述酯化反應(yīng)釜5下端進(jìn)口，所述廢餐飲油儲罐7、催化劑儲罐8連通所述酯化反應(yīng)釜5上端進(jìn)料口，所述酯化反應(yīng)釜5上端出氣口通過熱交換器3連接甲醇儲罐I，所述酯化反應(yīng)釜5下端出口通過輸送泵23連接沉淀罐9進(jìn)口，所述沉淀罐9出口分別連接離心機(jī)22、水洗罐10進(jìn)口和酯化反應(yīng)釜5上端進(jìn)料口，所述離心機(jī)22出口連接甘油罐21進(jìn)口，所述水洗罐10進(jìn)口連接熱水罐12、出口連接真空干燥器19，所述真空干燥器19出口連接蒸餾塔11進(jìn)口，所述蒸餾塔11出口通過冷凝器13連接油水分離器14，所述油水分離器14上端連接緩沖罐15和真空泵16，底部連接生物柴油罐17。
[0020]基于上述，所采用的廢餐飲油為去除機(jī)械雜質(zhì)，經(jīng)過水化、磷酸酸化脫膠處理過的廢棄餐飲油。將收集的廢棄餐飲油按照上述方法處理后加入廢餐飲油儲罐7。
[0021 ] 所采用的催化劑為新型固體酸催化劑，該催化劑為S0427Ti02_Zr02、WO3/Zr02-A1203、Mo03/Zr02-Si02、B2O3Al2O3-T12 中的一種或幾種，用量為原料的 0.8 ?5.5%。將上述的一種或幾種催化劑加入催化劑儲罐8。
[0022]所述甲醇?xì)饣?外部設(shè)有加熱器25，上端出口連接有氣液分離器4進(jìn)口，下端設(shè)有進(jìn)料口及排污口，其工作溫度為60?80°C。將甲醇儲罐I中的甲醇加入甲醇?xì)饣?，開啟加熱器25，使甲醇?xì)饣?的溫度達(dá)到工藝條件維持在60?80°C，甲醇轉(zhuǎn)化為甲醇蒸氣。甲醇蒸氣通過甲醇?xì)饣?出口進(jìn)入氣液分離器4。
[0023]所述氣液分離器4下端出口連接甲醇?xì)饣?，頂部出口連接酯化反應(yīng)釜5底部進(jìn)氣口。甲醇蒸氣經(jīng)氣液分離器4過濾分離后通過管道進(jìn)入酯化反應(yīng)釜5下端進(jìn)口，分離出的液體經(jīng)下端出口回流到甲醇?xì)饣?。
[0024]基于上述，所述酯化反應(yīng)釜5帶有加熱器24和攪拌器6，上端設(shè)有進(jìn)料口和出氣口，下端設(shè)有進(jìn)氣口和出料口，其工作溫度為60?120°C。將廢餐飲油儲罐7、催化劑儲罐8的原料按照比例加入酯化反應(yīng)釜5，打開加熱器24和攪拌器6，通入甲醇蒸氣，使原料在60?120°C發(fā)生酯化和酯交換反應(yīng)，產(chǎn)生的水以蒸汽形式和未反應(yīng)的甲醇蒸氣一起通過管道經(jīng)過熱交換器3后進(jìn)入甲醇儲罐I形成循環(huán)，同時(shí)產(chǎn)生的水分在經(jīng)氣液分離器4后回流到甲醇?xì)饣?經(jīng)其排水口排出。在經(jīng)過3?6小時(shí)的充分反應(yīng)后開啟輸送泵23，將生產(chǎn)的產(chǎn)品送至沉淀罐9。第一次反應(yīng)的產(chǎn)品經(jīng)沉淀后返回至酯化反應(yīng)釜5進(jìn)行二次反應(yīng)。反應(yīng)后的產(chǎn)品經(jīng)沉淀后分出的甘油副產(chǎn)物及催化劑送至離心機(jī)22分離，分出的生物柴油送至水洗罐10水洗。
[0025]基于上述，所述離心機(jī)22為立式離心卸料濾網(wǎng)導(dǎo)流式離心機(jī)，可有效調(diào)整物料在離心機(jī)10內(nèi)的停留時(shí)間并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。甘油副產(chǎn)物及催化劑經(jīng)離心機(jī)22分離后產(chǎn)生的催化劑加入催化劑儲罐7循環(huán)使用，分離出的甘油送至甘油罐21。
[0026]所述水洗罐10外部設(shè)有保溫層20，進(jìn)口分別連接熱水罐12和沉淀罐9，其工作溫度為60?120°C。通過熱水罐12向水洗罐10加熱水對生物柴油進(jìn)行水洗使其保持60?120°C。水洗后的生物柴油送至真空干燥器19。
[0027]所述的真空干燥器19為管式干燥器，出口處設(shè)有排氣口，其外形:直徑為I米、長度為2米、高度為1.2米，真空壓力為0.08?0.1MPa0生物柴油經(jīng)管式干燥器19干燥后進(jìn)入蒸餾塔18，干燥產(chǎn)生的水蒸氣經(jīng)真空干燥器19的排氣口排出。
[0028]所述蒸餾塔11外部設(shè)有加熱器18，工作溫度為120?350°C，蒸餾塔11出口通過冷凝器13、油水分離器14連接生物柴油儲罐17。開啟蒸餾塔11外部加熱器18加熱至工藝要求，依次開啟冷凝器13、油水分離器14、緩沖罐15、真空泵16，使生物柴油在真空狀態(tài)下蒸餾產(chǎn)生生物柴油氣體，生物柴油氣體進(jìn)入冷凝器13冷凝，冷凝后轉(zhuǎn)化為生物柴油液體經(jīng)油水分離器14分離，分離出的純凈生物柴油送至生物柴油罐17。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明提供一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，該裝置包括甲醇儲罐、甲醇?xì)饣鳌庖悍蛛x器、熱交換器、廢餐飲油儲罐、催化劑儲罐、酯化反應(yīng)釜、輸送泵、沉淀罐、離心機(jī)、水洗罐、真空干燥器、蒸餾塔、冷凝器、油水分離器、生物柴油罐等，其中:所述甲醇儲罐通過管道連通所述甲醇?xì)饣鬟M(jìn)口，所述甲醇?xì)饣魍ㄟ^氣液分離器連接所述酯化反應(yīng)釜下端進(jìn)口，所述廢餐飲油儲罐、催化劑儲罐連通所述酯化反應(yīng)釜上端進(jìn)料口，所述酯化反應(yīng)釜上端出氣口通過熱交換器連接甲醇儲罐，所述酯化反應(yīng)釜下端出口通過輸送泵連接沉淀罐進(jìn)口，所述沉淀罐出口分別連接離心機(jī)、水洗罐進(jìn)口和酯化反應(yīng)釜上端進(jìn)料口，所述離心機(jī)出口連接甘油罐進(jìn)口，所述水洗罐進(jìn)口連接熱水罐、出口連接真空干燥器，所述真空干燥器出口連接蒸餾塔進(jìn)口，所述蒸餾塔出口通過冷凝器連接油水分離器，所述油水分離器上端通過緩沖罐連接真空泵，油水分離器底部連接生物柴油罐。
2.如權(quán)利要求1所述，一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，其特征在于:采用的廢餐飲油原料為去除機(jī)械雜質(zhì)，經(jīng)過水化、磷酸酸化脫膠處理過的廢棄餐飲油。
3.如權(quán)利要求1所述，一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，其特征在于:采用的催化劑為新型固體酸催化劑，該催化劑為S042-/T12-ZrO2、W03/Zr02-A1203、Mo03/Zr02-S12、B2O3Al2O3-T12中的一種或幾種，用量為原料的0.8?5.5%。
4.如權(quán)利要求1所述，一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，其特征在于:所述甲醇?xì)饣魍獠吭O(shè)有加熱器，上端出口連接有氣液分離器進(jìn)口，下端設(shè)有進(jìn)料口及排水口，其工作溫度為60?80°C。
5.如權(quán)利要求1所述，一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，其特征在于:所述氣液分離器下端出口連接甲醇?xì)饣?，頂部出口連接酯化反應(yīng)釜底部進(jìn)氣口。
6.如權(quán)利要求1所述，一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，其特征在于:所述酯化反應(yīng)釜帶有加熱器和攪拌器，上端設(shè)有進(jìn)料口和出氣口，下端設(shè)有進(jìn)氣口和出料口，其工作溫度為60?120°C。
7.如權(quán)利要求1所述，一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，其特征在于:所述離心機(jī)為立式離心卸料濾網(wǎng)導(dǎo)流式離心機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述，一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，其特征在于:所述水洗罐外部設(shè)有保溫層，進(jìn)口分別連接熱水罐和沉淀罐，其工作溫度為60?120°C。
9.如權(quán)利要求1所述，一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，其特征在于:所述的真空干燥器為管式干燥器，出口處設(shè)有排氣口，其外形:直徑為I米、長度為2米、高度為1.2米，真空壓力為0.08?0.1MPa0
10.如權(quán)利要求1所述，一種利用廢棄餐飲油生產(chǎn)生物柴油的裝置，其特征在于:所述蒸餾塔底部設(shè)有加熱器，工作溫度為120?350°C，蒸餾塔出口通過冷凝器、油水分離器連接生物柴油儲罐。
【文檔編號】C11C3/04GK104419526SQ201310391251
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】孔永平, 鄭冀魯, 陳榮霞 申請人:河南隆正生物能源有限公司, 孔永平