一种微藻生物柴油的提炼设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种微藻生物柴油的提炼设备，所述微藻生物柴油的设备由左向右依次设置为破碎池、沉淀池、反应罐和收集罐；所述破碎池与沉淀池之间设置有抽取藻液的水泵A，所述沉淀池与反应罐之间设置有抽取藻浆的水泵B，所述沉淀池中设置有用来控制水泵B的液位开关；所述反应罐的底面安装有加热器A，所述反应罐的顶面安装有搅拌桨A，所述反应罐与收集罐之间设置有抽取反应罐中上层液的水泵C，所述收集罐的底面安装有加热器B和搅拌桨B，所述收集罐的顶面开设有一出水口C，所述反应罐与收集罐的上端设置有冷凝器。本发明的优点在于：一种微藻生物柴油的提炼设备结构简单，能够使收获率接近100％，生产成本低，易于实现工业化生产。
【专利说明】
一种微藻生物柴油的提炼设备
技术领域
[0001]本发明涉及生物柴油化学技术领域，特别涉及一种微藻生物柴油的提炼设备。
【背景技术】
[0002]随着现代工业的发展和人口的急剧增加，全世界对能源的需求量越来越大，也加大了对地球资源的开采和利用，能源和环境问题成为人类关注的焦点。据相关的评估报告，按照目前的速度，世界传统石油资源将在40年后用尽。随着石油和煤炭资源的枯竭及其燃烧对空气的污染，世界各国正积极开展可再生新资源的开发和利用。
[0003]生产生物柴油的常见方法是酯交换法，是采用油脂与甲醇在酸或碱催化条件下加热反应生成脂肪酸甲酯后分离的过程。微藻制备生物柴油传统方法是将提取出来的微藻油脂通过酸催化反应来制备生物柴油。由于在水含量高环境中利于微藻生长，因而收获的微藻的含水量通常较高，在进行提油之前都必须经过充分的干燥，而干燥操作成本较大，可占到微藻生物柴油生产成本的三分之一到一半。
[0004]原位萃取酯交换反应是用含油原料与酸化的醇类接触直接反应，醇既是提取溶剂，又是反应物，且产物得到的脂肪酸甲酯含量高。研究表明，与传统的生物柴油制备路线相比，在生物质中油脂直接醇解制备生物柴油的产率提高20%。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种能够使收获率接近100%且结构简单的微藻生物柴油的提炼设备。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种微藻生物柴油的提炼设备，其特征在于:所述微藻生物柴油的设备由左向右依次设置为破碎微藻的破碎池、沉淀藻浆的沉淀池、原位萃取的反应罐和生物柴油的收集罐；
所述破碎池和沉淀池为无盖容器，所述反应罐和收集罐为密封容器，所述破碎池与沉淀池之间设置有抽取藻液的水栗A，所述水栗A的左端连接导管A至破碎池中且延伸至破碎池的底面，所述水栗A的右端连接导管B至沉淀池中且在液面上方，所述沉淀池的底面开设有出水口 A，所述沉淀池与反应罐之间设置有抽取藻浆的水栗B，所述水栗B的左端与沉淀池的出水口 A之间连接有导管C，所述水栗B的右端连接有导管D至反应罐中且在液面上方，所述沉淀池中设置有用来控制水栗B的液位开关，所述液位开关浮于藻浆与水之间且随着藻浆液面的下降而下降；
所述反应罐的底面安装有加热器A，所述反应罐的顶面安装有搅拌桨A，所述反应罐的右上侧壁开设有一出水口 B，所述收集罐的左上侧壁开设有一进水口，所述反应罐与收集罐之间设置有抽取反应罐中上层液的水栗C，所述水栗C的左端与反应罐的出水口 B之间通过导管E相连，所述水栗C的右端与收集罐的进水口之间通过导管F相连，所述收集罐的底面安装有加热器B和搅拌桨B，所述收集罐的顶面开设有一出水口 C，所述反应罐与收集罐的上端设置有冷凝器，所述冷凝器内设置有导管G，所述导管G的一端连接至收集罐的出水口 C，另一端连接至反应罐中且在液面以下。
[0007]进一步的，所述冷凝器内的导管G设置为盘旋状。
[0008]本发明的优点在于:
(I)本发明一种微藻生物柴油的提炼设备，其包括破碎池、沉淀池、反应罐和收集罐，可以直接使用湿藻，省去了微藻干燥设备，采用原位酯交换反应产生生物柴油，微藻油脂的提取与酯化同步进行，简化了生产结构并节约了生产时间。
[0009](2)所述反应罐与收集罐的上端设置有冷凝器，蒸发后的萃取剂进入冷凝器，重新凝结后流入反应罐，循环使用，节约了生产成本。
[0010](3)所述冷凝器内的导管G设置为盘旋状，延长了萃取剂的冷凝时间，能使蒸发的萃取剂完全凝结。
【附图说明】
[0011]图1为本发明一种微藻生物柴油的提炼设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0013]如图1所示，一种微藻生物柴油的提炼设备，该设备由左向右依次设置为破碎微藻的破碎池1、沉淀藻浆的沉淀池2、原位萃取的反应罐3和生物柴油的收集罐4。
[0014]破碎池I和沉淀池2为无盖容器，反应罐3和收集罐4为密封容器，破碎池I与沉淀池2之间设置有抽取藻液的水栗A5，水栗A5的左端连接导管A6至破碎池I中且延伸至破碎池I的底面，水栗A5的右端连接导管B7至沉淀池2中且在液面上方，沉淀池2的底面开设有出水口 A8，沉淀池2与反应罐3之间设置有抽取藻浆的水栗B9，水栗B9的左端与沉淀池2的出水口A8之间连接有导管ClO，水栗B9的右端连接有导管Dll至反应罐3中且在液面上方，沉淀池2中设置有用来控制水栗B9的液位开关12，液位开关12浮于藻浆与水之间且随着藻浆液面的下降而下降。
[0015]反应罐3的底面安装有加热器A13，反应罐3的顶面安装有搅拌桨A14，反应罐3的右上侧壁开设有一出水口 B15，收集罐4的左上侧壁开设有一进水口 16，反应罐3与收集罐4之间设置有抽取反应罐3中上层液的水栗C17，水栗C17的左端与反应罐3的出水口 B15之间通过导管E18相连，水栗C17的右端与收集罐4的进水口之间通过导管F19相连，收集罐4的底面安装有加热器B20和搅拌桨B21，收集罐4的顶面开设有一出水口 C22，反应罐3与收集罐4的上端设置有冷凝器23，冷凝器23内设置有导管G24，导管G24设置为盘旋状，导管G24的一端连接至收集罐4的出水口 C22，另一端连接至反应罐3中且在液面以下。
[0016]在收获微藻后，将微藻通入破碎池I中，使用超声波破碎微藻，将其变为藻液，将所得的藻液通过水栗A5流入沉淀池2内；微藻细胞死亡后会自然沉淀，形成上下分层，上层液为水，下层液为藻浆，将下层藻浆通过水栗B9抽取至反应罐3中，液位开关12用来控制水栗B9，液位开关12浮于藻浆与水之间且随着藻浆液面的下降而下降，当液位开关12到达沉淀池2底面时即关闭水栗B9，防止将上层水抽取至反应罐3中；在放置有藻浆的反应罐3中加入反应剂和萃取剂，反应剂为甲醇，甲醇中添加体积比为3-4%的浓硫酸作为催化剂，萃取剂为正己烷，反应剂与萃取剂的体积比为1:1，反应剂与藻浆的体积比为1-2:1，正己烷需要2-4h更换一次，加热器A13对反应罐3进行加热并加热至60-80°C，同时搅拌桨A14在不停地搅拌，进行原位萃取;完成萃取后，将萃取后的上层液通过水栗C17抽入收集罐4中，加热器B20对收集罐4进行加热并加热至60-80°C，同时搅拌桨B21在不停地搅拌，萃取剂蒸发后进入冷凝器23，收集罐4中剩下的即为生物柴油，萃取剂重新凝结后流入反应罐3中，循环使用。
[0017]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种微藻生物柴油的提炼设备，其特征在于:所述微藻生物柴油的设备由左向右依次设置为破碎微藻的破碎池、沉淀藻浆的沉淀池、原位萃取的反应罐和生物柴油的收集罐； 所述破碎池和沉淀池为无盖容器，所述反应罐和收集罐为密封容器，所述破碎池与沉淀池之间设置有抽取藻液的水栗A，所述水栗A的左端连接导管A至破碎池中且延伸至破碎池的底面，所述水栗A的右端连接导管B至沉淀池中且在液面上方，所述沉淀池的底面开设有出水口 A，所述沉淀池与反应罐之间设置有抽取藻浆的水栗B，所述水栗B的左端与沉淀池的出水口 A之间连接有导管C，所述水栗B的右端连接有导管D至反应罐中且在液面上方，所述沉淀池中设置有用来控制水栗B的液位开关，所述液位开关浮于藻浆与水之间且随着藻浆液面的下降而下降； 所述反应罐的底面安装有加热器A，所述反应罐的顶面安装有搅拌桨A，所述反应罐的右上侧壁开设有一出水口 B，所述收集罐的左上侧壁开设有一进水口，所述反应罐与收集罐之间设置有抽取反应罐中上层液的水栗C，所述水栗C的左端与反应罐的出水口 B之间通过导管E相连，所述水栗C的右端与收集罐的进水口之间通过导管F相连，所述收集罐的底面安装有加热器B和搅拌桨B，所述收集罐的顶面开设有一出水口 C，所述反应罐与收集罐的上端设置有冷凝器，所述冷凝器内设置有导管G，所述导管G的一端连接至收集罐的出水口 C，另一端连接至反应罐中且在液面以下。2.根据权利要求1所述的一种微藻生物柴油的提炼设备，其特征在于:所述冷凝器内的导管G设置为盘旋状。
【文档编号】C11B1/10GK105925367SQ201610406312
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】石健, 张雯婕, 袁银男, 倪红军, 冯汛
【申请人】昆山清旭环境科技有限公司