一种用于生物柴油生产的酯化反应系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及生物柴油生产制备技术领域，特别涉及一种用于生物柴油生产的 酯化反应系统。
【背景技术】
[0002] 随着世界范围的能源短缺以及人们对环境保护的日益重视，开发和研宄生物柴油 这一绿色环保型燃料以替代不断枯竭的石油的任务己成为当前迫切解决的技术问题。国内 生物柴油生产原料大多为废弃油脂(地沟油、湘水油、酸化油等)，普遍采用酸碱两步法进行 生产。此方法一般采用甲醇与废弃油脂中的游离脂肪酸和甘油三酯反应，生成脂肪酸甲酯 (生物柴油)。
[0003] 现有应用于生物柴油制备的生物柴油酯化反应装置，在生物柴油制备过程中，存 在以下诸多问题：①缺少甲醇循环利用装置，使得甲醇的浪费较大，由于醇类物质的沸点较 低，因而其容易挥发，随着反应过程的进行，反应温度不断提高，部分醇类物质并未进行反 应，而是挥发至大气中，使得醇类物质的实际反应量较少，造成醇类物质的浪费以及对环境 的污染，导致生物柴油制备反应不能完全反应，造成生物柴油的制备量较低，影响生物柴油 的质量；②应用于生物柴油制备的酯化反应器的原料入口及甲醇入口均设置于反应器顶 部，甲醇出口阀门亦设置于反应器顶部，此种设计结构一定程度上限制了反应原料与甲醇 的充分反应，浪费了大量的甲醇资源，而且降低了生物柴油的产出率;③缺少大分子原料研 磨细化装置，不能有效处理动物油脂、餐饮垃圾油、酸化油等含有长链的大分子原料油脂， 若制备生物柴油的原料为动物油脂、餐饮垃圾油、酸化油等含有长链的大分子原料油脂时， 容易结团致使酯化反应过程缓慢，降低了生物柴油的制备速率；④现有的生物柴油酯化反 应装置多半只能进行单循环酯化反应，无法实现二次循环反应，无法实现单循环反应与二 次循环反应之间的快速转换，一定程度上限制了生物柴油的生产速率；⑤缺少除臭装置，不 能有效去除生物柴油初品中的臭物质轻组分，影响了产品质量。
[0004] 基于上述分析，提供一种可有效去除生物柴油中的臭物质轻组分，消除臭味，有效 处理含有长链的大分子原料油脂、降低甲醇浪费率，同时实现单循环酯化反应和二次循环 酯化反应，并且快速实现单循环反应与二次循环反应之间的快速转换，提升原料与甲醇的 反应率，增加生物柴油产出率的生物柴油酯化反应器显得尤为重要。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是，针对现有的用于制备生物柴油的酯化反应器，结构设计不 合理，无法去除生物柴油中的臭味，且甲醇浪费率高，原料与甲醇接触面积小，不利于充分 反应，降低了生物柴油的产出率，遇到大分子原料油脂易于出现结团降低反应率，无法同时 实现单循环酯化反应和二次循环酯化反应，快速实现单循环反应与二次循环反应之间的快 速转换实现等技术问题，提高一种用于生物柴油生产的酯化反应系统，有效去除生物柴油 中的臭物质轻组分，消除臭味，有效处理含有长链的大分子原料油脂、降低甲醇浪费率、提 升原料与甲醇的反应率，快速实现单循环酯化反应与二次循环酯化反应之间的快速转换， 保证生物柴油的产品质量。
[0006] 本实用新型通过以下技术方案实现：
[0007] -种用于生物柴油生产的酯化反应系统，其特征在于，结构包括一级反应罐（1)、 一级纳米胶体磨（2)、三通连接阀（3)、二级反应罐（4)和二级纳米胶体磨（11)，所述一级反 应罐（1)、一级纳米胶体磨（2 )、三通连接阀（3 )、二级反应罐（4)和二级纳米胶体磨（11)依 次相连接；
[0008] 所述一级反应罐（1)设置有一级搅拌机构（101)，一级搅拌机构（101)上设置有驱 动一级搅拌机构（101)转动的一级驱动电机（102)，一级驱动电机（102)连接有一级减速机 (103)，一级反应罐（1)外侧壁设置有一级蒸汽加热套（104)，一级蒸汽加热套（104)设置有 一级循环蒸汽进口（ 105)和一级循环蒸汽出口（ 106);
[0009] 所述一级搅拌机构（101)上设置有一级搅拌桨（107);
[0010] 所述一级反应罐（1)中下部设置有一级取样阀门（108);
[0011] 所述一级反应罐（1)顶部右侧设置有一级进料口（109);
[0012] 所述三通连接阀（3)-出口与一级进料口（109)相连接；
[0013] 所述一级反应罐（1)顶部左侧设置有一级甲醇出口（ 110)，一级甲醇出口（ 110)的 出口端设置有一级消泡器（111);
[0014] 所述一级反应罐（1)底部左侧设置有一级甲醇输入管道（112)，一级反应罐（1) 底部内壁设置有一级甲醇喷射器（113)，一级甲醇输入管道（112)连通至一级甲醇喷射器 (113)，一级甲醇输入管道（112)与一级甲醇喷射器（113)之间设置有一级换热器（5);
[0015] 所述一级消泡器（111)与一级换热器（5)之间依次设置有一级精馏塔（6)和一级 溶剂暂存罐（7 )，一级消泡器（111)、一级精馏塔（6 )、一级溶剂暂存罐（7 )和一级换热器（5 ) 依次相连通；
[0016] 所述一级消泡器（111)与一级精馏塔（6)之间靠近一级精馏塔（6)-端设置有一 级吸附塔（12)，一级精馏塔（6)和一级溶剂暂存罐（7)之间设置有二级吸附塔（13);
[0017] 所述二级反应罐（4)设置有二级搅拌机构（401)，二级搅拌机构（401)上设置有驱 动二级搅拌机构（401)转动的二级驱动电机（402 )，二级驱动电机（402 )连接有二级减速机 (403)，二级反应罐（1)外侧壁设置有二级蒸汽加热套（404)，二级蒸汽加热套（404)设置有 二级循环蒸汽进口（405)和二级循环蒸汽出口（406);
[0018] 所述二级搅拌机构（401)上设置有二级搅拌桨（407);
[0019] 所述二级反应罐（4)中下部设置有二级取样阀门（408);
[0020] 所述二级反应罐（4)顶部右侧设置有二级进料口（409);
[0021] 所述二级反应罐（4)底部连接有三通出料阀（414);
[0022] 所述二级纳米胶体磨（11)进料口与三通出料阀（414)相连接，二级纳米胶体磨 (11)出料口与二级进料口（409)相连接；
[0023] 所述二级反应罐（4 )顶部左侧设置有二级甲醇出口（ 410 )，二级甲醇出口（ 410 )的 出口端设置有二级消泡器（411);
[0024]所述二级反应罐（4)底部左侧设置有二级甲醇输入管道（412)，二级反应罐（4) 底部内壁设置有二级甲醇喷射器（413)，二级甲醇输入管道（412)连通至二级甲醇喷射器 (413)，二级甲醇输入管道（412)与二级甲醇喷射器（413)之间设置有二级换热器（8);
[0025] 所述二级消泡器（411)与二级换热器（8)之间依次设置有二级精馏塔（9)和二级 溶剂暂存罐（10)，二级消泡器（411 )、二级精馏塔（9)、二级溶剂暂存罐（10)和二级换热器 (8)依次相连通。
[0026] 所述二级消泡器（411)与二级精馏塔（9)之间靠近二级精馏塔（9) 一端设置有三 级吸附塔（14)，二级精馏塔（9)和二级溶剂暂存罐（10)之间设置有四级吸附塔（15);
[0027] 进一步，所述三通连接阀（3) -端与一级纳米胶体磨（2)相连接，三通连接阀（3) 另一端连接至二级进料口（409)。
[0028] 进一步，所述一级搅拌桨（107)设置为工字型结构，数量为沿一级搅拌桨（107)长 度方向等距离设置为3个。
[0029] 进一步，所述一级反应罐（1)与一级纳米胶体磨（2)之间设置有三通转换阀 (114)，三通转换阀（114) 一端与一级反应罐（1)出料口相连通，三通转换阀（114)另一端与 一级纳米胶体磨（2)相连通。
[0030] 进一步，所述一级循环蒸汽进口（105)与一级循环蒸汽出口（106)之间设置有一 级阻隔板（115)。
[0031] 进一步，所述二级搅拌桨（407)设置为工字型结构，数量为沿二级搅拌桨（407)长 度方向