專利名稱：生物柴油反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及生物柴油反應(yīng)裝置，屬于化工裝備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物柴油，是植物柴油和動物柴油的總稱，它是從可再生的生物質(zhì)資源中獲得的一種性能近似于柴油的柴油替代品。其主要成分為長碳鏈脂肪酸所形成的甲酯或乙酯類物質(zhì)。其原料來源廣泛，可再生資源如大豆油和油菜籽油作物，油棕和黃連木等油料林木果實，工業(yè)上微藻等油料水生植物以及動物油脂、廢棄的餐飲油，甚至一些油籽和樹種等都可以作為生物柴油的來源。它可以替代石化柴油，是一種可再生的、清潔的生物燃料。 生產(chǎn)生物柴油的典型反應(yīng)方程式為
IO
CH2-Q-C-R1CH3-O-C-Ri CH2-OH
IIl催化劑fI
γΗ —O — C—Rq + 3CH3OH ..................—..............................+ CH —OH
I f ' I
^H2-O-C-R3CH3—O — —R3 CH2-OH酯交換反應(yīng)的催化劑有酸、堿或酶催化劑，現(xiàn)有技術(shù)中，最常用的為硫酸或氫氧化鈉為催化劑。在酯交換反應(yīng)的初期，油脂和醇類分層，反應(yīng)混合不均勻，在酯交換反應(yīng)中期，油脂和甲醇開始反應(yīng)，產(chǎn)生的脂肪酸單甲酯、脂肪酸二甲酯，使得反應(yīng)物料混合均勻成為均相，在酯交換反應(yīng)后期，則產(chǎn)生的副產(chǎn)物甘油的量開始增加，副產(chǎn)物甘油和物料產(chǎn)生分層，因此，現(xiàn)有技術(shù)采用的間歇攪拌式的反應(yīng)和反應(yīng)柱連續(xù)反應(yīng)的方式都不能完全適應(yīng)生物柴油的酯交換反應(yīng)過程，采用間歇攪拌式的反應(yīng)，其反應(yīng)攪拌效果好，對反應(yīng)的前期有利，但是到了反應(yīng)后期，隨著副產(chǎn)物甘油的量增加，副產(chǎn)物不能及時的分離出去，不利于反應(yīng)的進一步進行，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率得不到提高；同樣，采用反應(yīng)柱連續(xù)反應(yīng)的方式，其連續(xù)性反應(yīng)好，但攪拌效果不好，對反應(yīng)前期不利。因此，不管采用間歇攪拌式的反應(yīng)和反應(yīng)柱連續(xù)反應(yīng)的方式，對制備生物柴油都存在的較大的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)上不足，本實用新型提供的解決方案如下生物柴油反應(yīng)裝置，主要由甲醇高位槽、油脂高位槽、硫酸高位槽、流量計、第一反應(yīng)釜、甘油分離罐組成，甲醇高位槽、油脂高位槽、硫酸高位槽分別通過流量計和第一反應(yīng)釜管道連接，其特征在于還包括第二反應(yīng)釜，其進口在側(cè)邊中部，且和第一反應(yīng)釜的上部出口管道連接。所述的第二反應(yīng)釜，其下部為一錐形底，在錐形底和第二反應(yīng)釜連接部位設(shè)有具有開孔的擋板。油脂、甲醇、和硫酸通過閥門控制流量，按一定的比例打入到第一反應(yīng)釜，油脂、甲醇直接在管道中混合進入第一反應(yīng)釜，硫酸通過另外管道進入第一反應(yīng)釜混合反應(yīng)，在第一反應(yīng)釜中，油脂、甲醇、硫酸在快速攪拌下進行酯交換反應(yīng)，油脂、甲醇、硫酸迅速成為均相，并在壓力的作用下，反應(yīng)液體緩緩的進入第二反應(yīng)爸中，進一步的反應(yīng)，反應(yīng)液在第二反應(yīng)爸反應(yīng)過程中，開始產(chǎn)生副產(chǎn)物甘油，生成的甘油和反應(yīng)液分層，反應(yīng)液在上層，甘油在下層，副產(chǎn)物甘油在第二反應(yīng)釜反應(yīng)的過程就緩緩的沉降到第二反應(yīng)釜的擋板以下的錐形底中，已經(jīng)分離出來的甘油由于擋板的阻擋作用，難以被反應(yīng)釜的攪拌器重新攪動被帶出第二反應(yīng)釜。通過第二反應(yīng)釜，可以部分分離出甘油，同時提高油脂和甲醇的酯交換轉(zhuǎn)化率，解決單個反應(yīng)釜轉(zhuǎn)化率不高的問題和反應(yīng)柱連續(xù)反應(yīng)攪拌效果差的問題。一般地，第二反應(yīng)釜的容積為第一反應(yīng)釜容積的1.5 2倍，目的在于第一反應(yīng)釜要在快速攪拌下快速發(fā)生反應(yīng)，在第二反應(yīng)釜則在較慢的攪拌速度下進行緩緩的反應(yīng)，有利于副產(chǎn)物甘油沉降到錐形底的目的。本實用新型通現(xiàn)有技術(shù)相比，解決的采用反應(yīng)釜反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不高的問題和反應(yīng)柱連續(xù)反應(yīng)攪拌效果差的問題，具有快速、連續(xù)反應(yīng)的優(yōu)點。

附圖為本實用新型生物柴油反應(yīng)裝置示意圖。其中1-甲醇高位槽、2-油脂高位槽、3-硫酸高位槽、4-流量計、5-第一反應(yīng)釜、6-第二反應(yīng)釜、61-錐形底、62-擋板、7-甘油分離罐。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做出簡要說明。如附圖所示，生物柴油反應(yīng)裝置，主要由甲醇高位槽I、油脂高位槽2、硫酸高位槽3、流量計4、第一反應(yīng)釜5、甘油分離罐7組成，甲醇高位槽I、油脂高位槽2、硫酸高位槽3分別通過流量計4和第一反應(yīng)釜5管道連接，其特征在于還包括第二反應(yīng)釜6，其進口在側(cè)邊中部，且和第一反應(yīng)釜5的上部出口管道連接，在第二反應(yīng)釜6后面連接甘油分離罐7，其中，甲醇高溫槽I、油脂高溫槽2出來的甲醇、油脂在同一管道進入第一反應(yīng)釜5，硫酸單獨一管道進入第一反應(yīng)爸5進行混合。在第一反應(yīng)釜5中，油脂、甲醇、硫酸在快速攪拌下進行酯交換反應(yīng)，油脂、甲醇、硫酸迅速成為均相，并在壓差的作用下，反應(yīng)液體緩緩的進入第二反應(yīng)釜6中，進一步的反應(yīng)，反應(yīng)液在第二反應(yīng)釜6反應(yīng)過程中，開始產(chǎn)生副產(chǎn)物甘油，生成的甘油和反應(yīng)液分層，反應(yīng)液在上層，甘油在下層，副產(chǎn)物甘油在第二反應(yīng)釜6反應(yīng)的過程就緩緩的沉降到第二反應(yīng)釜6的擋板62以下的錐形底61中，已經(jīng)分離出來的甘油由于擋板62的阻擋作用，難以被反應(yīng)釜的攪拌器重新攪動被帶出第二反應(yīng)釜6。上層反應(yīng)液則通過管道連續(xù)進入甘油分離罐7進一步分離生物柴油和甘油。分離的甘油則可以通過第二反應(yīng)釜6下面的出口和甘油分離罐7下面的出口，定期收集起來。
權(quán)利要求1.生物柴油反應(yīng)裝置，主要由甲醇高位槽(I)、油脂高位槽(2)、硫酸高位槽(3)、流量計(4)、第一反應(yīng)釜(5)、甘油分離罐(7)組成，甲醇高位槽(I)、油脂高位槽(2)、硫酸高位槽(3)分別通過流量計(4)和第一反應(yīng)釜(5)管道連接，其特征在于還包括第二反應(yīng)釜(6)，其進口在側(cè)邊中部，且和第一反應(yīng)釜(5)的上部出口管道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物柴油反應(yīng)裝置，其特征在于所述的第二反應(yīng)釜(6)，其下部為一錐形底(61)，在錐形底(61)和第二反應(yīng)釜(6)連接部位設(shè)有具有開孔的擋板(62)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物柴油反應(yīng)裝置，其特征在于第二反應(yīng)釜(6)的容積為第一反應(yīng)釜(5)容積的I. 5^2倍。
專利摘要本實用新型公開了生物柴油反應(yīng)裝置，主要由甲醇高位槽、油脂高位槽、硫酸高位槽、流量計、第一反應(yīng)釜、甘油分離罐組成，甲醇高位槽、油脂高位槽、硫酸高位槽分別通過流量計和第一反應(yīng)釜管道連接，其特征在于還包括第二反應(yīng)釜，其進口在側(cè)邊中部，且和第一反應(yīng)釜的上部出口管道連接。所述的第二反應(yīng)釜，其下部為一錐形底，在錐形底和第二反應(yīng)釜連接部位設(shè)有具有開孔的擋板。本實用新型通現(xiàn)有技術(shù)相比，解決的采用反應(yīng)釜反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不高的問題和反應(yīng)柱連續(xù)反應(yīng)攪拌效果差的問題，具有快速、連續(xù)反應(yīng)的優(yōu)點。
文檔編號C07C31/22GK202766507SQ20122051304
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者石富華, 石盛華 申請人:石盛華