利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置的制造方法

文档序号:9838329阅读:263来源:国知局
利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物柴油技术领域,具体是一种利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置。
【背景技术】
[0002]生物柴油是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等野生油料植物和微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油,通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。随着石化燃料的日益枯竭,石油价格持续大幅上涨,探寻可再生能源已成为解决人类生存和保持世界经济可持续发展的需要,作为新型替代能源的生物柴油在世界各国发展迅速。
[0003]生物柴油是一种可再生、高效、安全的清洁能源,与石化柴油相比还具有以下优势:可再生,用之不尽,将真正实现能源永续利用;具有优良的环保特性:主要表现在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低;生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油;较好的润滑性能,使喷油栗、发动机缸体和连杆的磨损减小,使用寿命长;④良好的燃料性能:生物柴油十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,对发动机的磨损大大降低;⑤制备生物柴油的原料来源比较广泛:包括油料作物、野生油料植物和水藻植物油脂以及动物油脂都可以作为原料。因此,开发生物柴油不仅能摆脱能源危机,实现能源永续利用,而且有利于构建资源节约型、环境友好型社会,具有显著的社会效益、生态效益和经济利益。
[0004]餐饮废油脂是指主要指城市居民和餐饮使用油脂和加工食品时产生的垃圾油脂,包括餐余油、煎炸余油、潲水油、地沟油等,至少有15%的食用油脂变成废弃油脂。虽然当前有采用餐饮废油脂制备生物柴油,但生产的生物柴油产量很低、产品纯度低,难以满足市场的需求。同时生产生物柴油过程中还存在以下主要问题:反应时间长、生产效率低、能耗大、容易腐蚀装置、工艺复杂、成本较高等不足,从而导致餐饮废油脂无法得到充分的利用,难以实现产业化生产。

【发明内容】

[0005]本发明针对生物柴油生产存在的问题,提供一种利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置,该装置低能耗、生产效率高、转化率高、产品纯度高、结构简单、成本低等优点。
[0006]为了实现以上目的,本发明采用的技术方案如下:
一种利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置,包括固液分离罐、油水分离器、除杂罐、酯化罐、分相器和精馏罐;所述固液分离罐下方连接油水分离器,油水分离器通过液栗I与除杂罐连接,所述固液分离罐和除杂罐上方还分别设有搅拌电机,搅拌电机通过支架分别固定在固液分离罐和除杂罐上,所述搅拌电机还分别与搅拌轴连接,所述除杂罐的底部通过液栗Π与酯化罐连接,酯化罐下方连接分相器,分相器的底部通过三通管分别与甘油收集罐和真空栗的进料口连接,所述真空栗的出料口与精馏罐连接,精馏罐下方连接生物柴油收集罐,精馏罐的顶部还设有与酯化罐连接的回流管,所述精馏罐和生物柴油收集罐之间还设有提纯罐,提纯罐的内部装有活性炭吸附剂。
[0007]进一步地,以上所述回流管之间还设有缓冲罐。
[0008]进一步地,以上所述固液分离罐和除杂罐的内部还设有装料篮,固液分离罐和除杂罐分别用法兰将顶盖和罐体连接。
[0009]本发明装置的工作原理:将餐饮废油脂从固液分离罐顶部的进料口加入,打开搅拌电机,在800-1000r/min下搅拌20-30min,静置,打开固液分离罐底部阀门,得到的液相混合物进入油水分离器进行油水分离,然后然后打开固液分离罐顶盖上的法兰,将固体废弃物从装料篮倒出,可用作肥料。油水分离时将液相混合物加热至60-80°C,上层为粗油脂,下层则为水,用液栗I将粗油脂输送至除杂罐,从除杂罐顶部的加料口加入磷酸溶液,可粗油脂的胶质脱除,打开搅拌电机,在800-1000r/min下搅拌10-15min,得到的油脂用液栗Π输送至酯化罐,再从酯化罐上方的加料口加入甲醇和脂肪酶催化剂,打开超声波发生器,在60-80紐2下酯化反应1.5-2.511,酯化反应过程控制温度为55-66°(:,酯化结束后得到酯化产物。酯化产物再进入分相器,分离后下层为生物柴油粗品,上层为甘油,甘油进入甘油收集罐,用真空栗将生物柴油粗品输送至精馏罐,在真空度为-0.08-0.10MPa、75-78°C下精馏,精馏后得到甲醇蒸汽可直接回到酯化罐进行酯化反应,然后在85-95°C下精馏将脂肪酶挥发,经过回流管即可回收使用,精馏后打开精馏罐下方的阀门,得到生物柴油粗品,生物柴油粗品再进入提纯罐进行脱水、脱色,得到生物柴油产品,得到的产品进入生物柴油收集罐。
[0010]与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明装置可将餐饮废油脂转化为生产柴油产品,不仅能变废为宝,实现资源合理利用,还能够有效地缓解能源危机的问题。本装置还具有耗能低、结构简单、生产效率高、成本低、无污染等优点,为生物柴油产业化生产打下了良好基础,
2、本发明的酯化罐设有超声波发生器,不仅能提高酯化反应效率,超声波还可以使附着在生物酶周围的原料及甘油不断地产生机械振动作用和空化作用,从而提高生物酶的催化效率和生物柴油的转化率。
[0011]3、本发明装置精馏罐还与酯化罐连接,蒸发的甲醇蒸汽的甲醇蒸汽不需进行冷凝、冷却,可直接进入酯化罐再次进行酯化反应,不仅可以大大降低能耗,而且还可提高酯化效率。
[0012]4、本装置在真空状态下精馏,降低精馏温度,降低能耗,同时还设有缓冲罐,可以防止挥发的甲醇蒸汽将携带生物柴油进入酯化罐。
[0013]5、本装置还设有提纯罐,提高生物柴油的纯度,得到的产品色泽更好。
【附图说明】
[0014]图1为本发明利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置的结构示意图。
[0015]附图中:1_固液分离罐、2-油水分离器、3-除杂罐、4-酯化罐、5-超声波发生器、6-超声波振荡棒、7-分相器、8-甘油收集罐、9-精馏罐、10-提纯罐、11-生物柴油收集罐、12-搅拌电机、13-支架、14-装料篮、15-搅拌轴、16-液栗1、17-液栗Π、18-真空栗、19-缓冲罐、20-
回流管。【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图和具体实施例对本发明进一步说明,但不限于本发明的保护范围。
[0017]实施例1
如附图1所示,所述利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置,包括固液分离罐1、油水分离器2、除杂罐3、酯化罐4、分相器7和精馏罐9;所述固液分离罐I下方连接油水分离器2,油水分离器2通过液栗116与除杂罐3连接,所述固液分离罐I和除杂罐3上方还分别设有搅拌电机12,搅拌电机12通过支架13分别固定在固液分离罐I和除杂罐3上,所述搅拌电机12还分别与搅拌轴15连接,所述除杂罐3的底部通过液栗Π 17与酯化罐4连接,酯化罐4下方连接分相器7,分相器7的底部通过三通管分别与甘油收集罐8和真空栗18的进料口连接,所述真空栗18的出料口与精馏罐9连接,精馏罐9下方连接生物柴油收集罐11,精馏罐9的顶部还设有与酯化罐4连接的回流管20,所述回流管20之间还设有缓冲罐19,所述精馏罐9和生物柴油收集罐11之间还设有提纯罐10,提纯罐10的内部装有活性炭吸附剂。所述固液分离罐I和除杂罐3的内部还设有装料篮14,固液分离罐I和除杂罐3分别用法兰将顶盖和罐体连接。
[0018]本发明装置工作原理:本发明装置的工作原理:将餐饮废油脂从固液分离罐I顶部的进料口加入,打开搅拌电机12,在800-1000r/min下搅拌20-30min,静置,打开固液分离罐I底部的阀门,得到的液相混合物进入油水分离器2进行油水分离,然后然后打开固液分离罐I顶盖上的法兰,将固体废弃物从装料篮14倒出,可用作肥料。油水分离时将液相混合物加热至60-80°C,上层为粗油脂,下层则为水,用液栗116将粗油脂输送至除杂罐3,从除杂罐3顶部的加料口加入磷酸溶液,可将粗油脂的胶质脱除,打开搅拌电机12,在800-1000r/min下搅拌10-15min,得到的油脂用液栗Π 17输送至酯化罐4,再从酯化罐4上方的加料口加入甲醇和脂肪酶催化剂,打开超声波发生器5,在60-80kHZ下酯化反应1.5-2.5h,酯化反应过程控制温度为55-66°C,酯化结束后得到酯化产物。酯化产物再进入分相器7,分离后下层为生物柴油粗品,上层为甘油,甘油进入甘油收集罐8,用真空栗18将生物柴油粗品输送至精馏罐9,在真空度为-0.08-0.10MPa、75-78°C下精馏,精馏后得到甲醇蒸汽可直接回到酯化罐4进行酯化反应,然后在85-95°C下精馏将脂肪酶挥发,经过回流管20即可回收使用,精馏后打开精馏罐9下方的阀门,得到生物柴油粗品,生物柴油粗品再进入提纯罐10进行脱水、脱色,得到生物柴油产品,得到的产品进入生物柴油收集罐11。
【主权项】
1.一种利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置,其特征在于:包括固液分离罐(I)、油水分离器(2 )、除杂罐(3 )、酯化罐(4)、分相器(7 )和精馏罐(9);所述固液分离罐(I)下方连接油水分离器(2),油水分离器(2)通过液栗1(16)与除杂罐(3)连接,所述固液分离罐(I)和除杂罐(3)上方还分别设有搅拌电机(12),搅拌电机(12)通过支架(13)分别固定在固液分离罐(I)和除杂罐(3)上,所述搅拌电机(12)还分别与搅拌轴(15)连接,所述除杂罐(3)底部通过液栗Π (17)与酯化罐(4)连接,酯化罐(4)下方连接分相器(7),分相器(7)的底部通过三通管分别与甘油收集罐(8)和真空栗(18)的进料口连接,所述真空栗(18)的出料口与精馏罐(9)连接,精馏罐(9)下方连接生物柴油收集罐(11),精馏罐(9)的顶部还设有与酯化罐(4 )连接的回流管(20 ),所述精馏罐(9 )和生物柴油收集罐(11)之间还设有提纯罐(1 ),提纯罐(10)的内部装有活性炭吸附剂。2.根据权利要求1所述一种利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置,其特征在于:所述回流管(20)之间还设有缓冲罐(19)。3.根据权利要求1所述一种利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置,其特征在于:所述固液分离罐(I)和除杂罐(3)的内部还设有装料篮(14),固液分离罐(I)和除杂罐(3 )分别用法兰将顶盖和罐体连接。
【专利摘要】本发明公开了一种利用餐饮废油脂生产生物柴油的装置,包括固液分离罐(1)、油水分离器(2)、除杂罐(3)、酯化罐(4)、分相器(7)和精馏罐(9);所述固液分离罐(1)下方连接油水分离器(2),油水分离器(2)通过液泵Ⅰ(16)与除杂罐(3)连接,除杂罐(3)底部通过液泵Ⅱ(17)与酯化罐(4)连接,酯化罐(4)下方连接分相器(7),分相器(7)的底部通过三通管分别与甘油收集罐(8)和真空泵(18)的进料口连接,所述真空泵(18)的出料口与精馏罐(9)连接,精馏罐(9)下方连接生物柴油收集罐(11)。本装置可将餐饮废油脂转化为生产柴油,不仅能变废为宝,实现资源合理利用,还能够有效地缓解能源危机的问题。
【IPC分类】C11C3/04, C10L1/02
【公开号】CN105602737
【申请号】CN201610110646
【发明人】薛晶
【申请人】薛晶
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年2月29日
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