一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及生物能源制備機械領域，尤其是涉及一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置。
【背景技術】
[0002]隨著環(huán)境意識的增強和能源危機的影響，人們開始尋找一種能夠替代石油燃料并對環(huán)境破壞小的新能源。最近幾年石油價格的升高和石油的缺乏，使人們開始思考利用植物油去替代柴油。同時，餐飲廢油不僅污染環(huán)境，而且還危害人們的健康，因此餐飲廢油的有效利用成為一個值得研究的問題。以餐廚垃圾為原料進行能源生產(chǎn)，既可以獲得清潔能源，又能減少污染物排放，可降低生物柴油的生產(chǎn)成本，是目前研究的熱點。
[0003]到目前為止，人們已開發(fā)出了四種制備生物柴油的生產(chǎn)方法:摻和法、微乳法、熱裂解、轉酯法。這些合成生物柴油的傳統(tǒng)工藝中多采用均相催化劑，如氫氧化鈉，氫氧化鉀，濃硫酸等，這些催化劑要求使用FFA(游離脂肪酸，F(xiàn)ree Fatty Acids)對原料進行脫水干燥、脫色等預處理，去除游離脂肪酸，使其盡可能無水、無色、無游離脂肪酸后才進入反應；反應完畢需要分離催化劑的設備完成中和、洗滌并回收催化劑；另外，反應過程中伴隨的副產(chǎn)物(如皂化、甘油和水)的產(chǎn)生，需要去除副產(chǎn)物。而且，有的工藝還要求高溫200度以上，高壓8?1Mbar的工作條件，工藝復雜，設備成本高，環(huán)境污染嚴重。
[0004]因餐飲廢棄油脂多經(jīng)過反復使用，內(nèi)含各種色素以及大量游離脂肪酸，在傳統(tǒng)工藝中需要對其進行更加復雜的處理。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是針對目前存在的問題，提供一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置，其使餐飲廢棄油脂得到了有效利用，而且本實用新型無需高壓高溫，工藝簡單，設備成本低。
[0006]本實用新型的目的通過如下技術方案實現(xiàn):
[0007]本實用新型提供一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置，其包括:
[0008]投料部件、反應物料攪拌容器、酯化反應器和脂交換反應器；
[0009]投料部件設置在所述反應物料攪拌容器的頂部；
[0010]裝有廢棄油脂和甲醇的反應物料攪拌容器的輸出端連接裝有陽離子樹脂的酯化反應器的輸入端；
[0011]所述酯化反應器的輸出端連接裝有陰離子樹脂的脂交換反應器；
[0012]所述脂交換反應器的輸出端設置生物柴油輸出開關；
[0013]所述反應物料攪拌容器、酯化反應器和脂交換反應器置于50?60ο C溫度的環(huán)境中。
[0014]更進一步地，所述基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置還包括:
[0015]用于廢棄油脂和甲醇混合溶液栗送的流量栗；所述流量栗的輸入端通過廢棄油脂和甲醇混合溶液管道連接所述反應物料攪拌容器，輸出端通過廢棄油脂和甲醇混合溶液管道連接所述酯化反應器。
[0016]更進一步地，所述基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置還包括:
[0017]加熱鍋；
[0018]所述加熱鍋內(nèi)設置有50?60 °C導熱介質(zhì)；
[0019]所述反應物料攪拌容器置于所述加熱鍋內(nèi)。
[0020]更進一步地，所述酯化反應器的反應釜外部設有酯化反應器加熱套；
[0021]脂交換反應器的反應釜外部設有脂交換反應器加熱套；
[0022]所述利用廢棄油脂制備生物柴油的系統(tǒng)還包括:循環(huán)栗；所述循環(huán)栗的輸入端接所述加熱鍋，輸出端通過供熱管接所述酯化反應器加熱套和脂交換反應器加熱套的底部；
[0023]所述酯化反應器加熱套和脂交換反應器加熱套的頂部接回流管的入口，回流管的出口連接所述加熱鍋。
[0024]更進一步地，所述基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置還包括:
[0025]設置在所述生物柴油輸出開關下游的生物柴油收集桶。
[0026]更進一步地，所述生物柴油輸出開關設置在所述脂交換反應器的頂部，所述生物柴油輸出開關接生物柴油生成物管道的入口端，生物柴油生成物管道的出口端連接生物柴油收集桶。
[0027]更進一步地，所述反應物料攪拌容器中設置有攪拌頭，所述攪拌頭通過所述攪拌電機驅動旋轉。
[0028]更進一步地，所述投料部件包括:
[0029]計量器；油脂裁切器；設置在所油脂裁切器底部的伸縮器件；設置在伸縮器件前端的光電傳感器。
[0030]由上述本實用新型的技術方案可以看出，本實用新型通過，能夠產(chǎn)生如下技術效果:
[0031]I)減少反應前期的干燥、脫色、去除游離脂肪酸FFA，和反應后期分離催化劑的設備，無需高壓高溫，降低設備成本。
[0032]2.)陽離子催化劑可以反復使用50次以上，陰離子樹脂催化劑通過再生可使用100次以上，有效降低設備運行成本。
[0033]3)設備規(guī)模可從50L/天?IT/天，適合不同需求的地區(qū)部署發(fā)展餐飲廢棄油脂制備生物柴油的應用，易于推廣。
【附圖說明】
[0034]圖1為本實用新型的一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置的結構示意圖。
[0035]附圖中:
[0036]投料部件100、攪拌電機101、加熱鍋102、反應物料攪拌容器103、攪拌頭104、固定床反應器的回流管105、固定床反應器的熱水供熱管106、生物柴油收集桶107、流量栗108、循環(huán)栗109、酯化反應器201、陽離子樹脂202、酯化反應器加熱套203、脂交換反應器204、陰離子樹脂205、脂交換反應器加熱套206、廢棄油脂和甲醇混合溶液管道211、酯化反應后溶液管道212、生物柴油生成物管道213。
【具體實施方式】
[0037]以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。本實用新型提供一種基于餐飲廢棄物的生物柴油制備裝置，其結構如圖1所示，包括如下各個部分:
[0038]投料部件100、攪拌電機101、加熱鍋102、反應物料攪拌容器103、攪拌頭104、回流管105、供熱管106、生物柴油收集桶107、流量栗108、循環(huán)栗109、酯化反應器201、酯化反應器加熱套203、脂交換反應器204、脂交換反應器加熱套206、廢棄油脂和甲醇混合溶液管道211、酯化反應后溶液管道212、生物柴油生成物管道213。
[0039]各個部分之間的位置或連接關系如下:
[0040]投料部件100設置在所述反應物料攪拌容器103的頂部；投料部件100包括:用于計算油脂重量的計量器；用于將大塊油脂裁切為油脂碎片的廢棄油脂裁切器；設置在所油脂裁切器底部的伸縮器件，啟動該伸縮器件縮回伸縮塊以將到達的油脂切片讓開落入反應物料攪拌容器103內(nèi)；設置在伸縮器件前端的光電傳感器，用于感應油脂切片是否到達。
[0041]反應物料攪拌容器103內(nèi)設置有攪拌頭104，該攪拌頭104通過攪拌電機101驅動旋轉，用于混合置于反應物料攪拌容器103內(nèi)的廢棄油脂和甲醇。
[0042]反應物料攪拌容器103置于加熱鍋102內(nèi)，加熱鍋102設置有電阻絲。
[0043]加熱鍋102外設置有流量栗108和循環(huán)栗109。流量栗108用于廢棄油脂和甲醇混合溶液的栗送，其輸入端通過廢棄油脂和甲醇混合溶液管道211連接反應物料攪拌容器103，輸出端通過廢棄油脂和甲醇混合溶液管道211連接酯化反應器201。循環(huán)栗109的輸入端連接加熱鍋102，循環(huán)栗109的輸出端通過供熱管106分別連接酯化反應器加熱套203和脂交換反應器加熱套206的底部。酯化反應器加熱