一种用于生物柴油生产的酯化反应系统的制作方法_3

文档序号:8746448阅读:来源:国知局
,二级纳米胶体磨 (11)出料口与二级进料口(409)相连接;
[0061] 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);
[0062] 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);
[0063] 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。
[0064]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);
[0065] 优选地,作为改进,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)。
[0066] 优选地,作为改进,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。
[0067] 优选地,作为改进,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。
[0068] 优选地,作为改进,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)。
[0069] 优选地,作为改进,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)长度方向等距离设置为3个。
[0070] 优选地,作为改进,所述二级循环蒸汽进口(405)与二级循环蒸汽出口(406)之间 设置有二级阻隔板(415)。
[0071] 优选地,作为改进,所述一级吸附塔(12)和三级吸附塔(14)均设置为含有活性炭 填料的吸附塔。
[0072] 优选地,作为改进,所述二级吸附塔(13)和四级吸附塔(15)均设置为含有活性炭 填料或包尔环填料的吸附塔。
[0073] 与现有技术相比,本实用新型在一级消泡器(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 );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); 一级吸附塔(12)和三级吸附塔(14)均设置为含有活性炭填料的吸附塔,二级吸附塔(13) 和四级吸附塔(15 )均设置为含有活性炭填料或包尔环填料的吸附塔,此种设计结构可有效 去除酯化反应生成的生物柴油中的臭味轻型组份,消除生物柴油中的异味,尤其是臭味。
[0074] 本实用新型将一级反应罐(1)和二级反应罐(4)依次相串联,由一级反应罐(1)反 应后的物料可直接进入二级反应罐(4),进行二次反应,此种设计结构,使得反应原料与甲 醇得到充分反应,提升了生物柴油的产出率。
[0075] 本实用新型中三通连接阀(3)分别与一级纳米胶体磨(2)出口、一级进料口(109) 和二级进料口(409)相连接,三通出料阀(414)与二级纳米胶体磨(11)进口相连接,二级纳 米胶体磨出口与二级进料口(409)相连接,利用上述设计结构,可将已经初步反应获得的生 物柴油初品再次输送至一级反应罐(1)和二级反应罐(4),实现单循环酯化反应和二次循 环酯化反应之间的快速转化,使得本实用新型涉及的生物柴油酯化反应装置应用面更广。
[0076] 本实用新型一级消泡器(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,经由一级甲醇出口(110)排出的未参加反应的甲醇直接进入一级精 馏塔(6),通过一级精馏塔(6)蒸馏出未参加反应的甲醇,蒸馏出的甲醇随后进入一级溶剂 暂存罐(7),并经由一级溶剂暂存罐(7)进入一级换热器(5),在一级换热器(5)中进行换 热处理后,直接通过一级甲醇喷射器(113)进入一级反应罐(1)参加酯化反应,此种设计结 构,实现了对排出甲醇的再次应用,避免了甲醇的浪费,提升了甲醇的利用率。
[0077] 本实用新型在一级反应罐(1)与三通连接阀(3)之间增加有一级纳米胶体磨(2), 对于在一级反应罐(1)排出的未彻底反应长链的大分子原料油脂,可通过一级纳米胶体磨 (2 )进行研磨,通过三通连接阀(3 )进入一级反应罐(1)或二级反应罐(4),使得进入二级反 应罐(4)或再次进入一级反应罐(1)的物料更均质化,反应物料的比表面增大,甲醇和原料 油的接触面积增大,酯化反应速度大大加快,反应效果更好;同样,三通出料阀(414)与二 级进料口( 409 )之间增加有二级纳米胶体磨(11 ),使得由三通出料阀(414 )排出的反应物 料,再次进入二级反应罐(4)时,更均质化,反应物料的比表面增大,甲醇和原料油的接触面 积增大,酯化反应速度大大加快,反应效果更好。
[0078] 本实用新型中二级消泡器(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,经由二级甲醇出口(410)排出的未参加反应的甲醇直接进入二 级精馏塔(9),通过二级精馏塔(9)蒸馏出未参加反应的甲醇,蒸馏出的甲醇随后进入二级 溶剂暂存罐(10),并经由二级溶剂暂存罐(10)进入二级换热器(8),在二级换热器(8)中进 行换热处理后,直接通过二级甲醇喷射器(413)进入二级反应罐(4)参加酯化反应,此种设 计结构,实现了对排出甲醇的再次应用,避免了甲醇的浪费,提升了甲醇的利用率。
[0079] 本实用新型中一级反应罐(1)与一级纳米胶体磨(2)之间增加有三通转换阀 (114),一级纳米胶体磨(2)与二级进料口(409)之间增加有三通连接阀(3),二级反应罐 (4)底部连接有三通出料阀(414),此种设计结构便于在现有酯化反应系统中增加分支反应 器,便于对现有的酯化反应系统进行优化,延长了本实用新型涉及的酯化反应器的使用寿 命。
[0080] 利用本实用新型进行生物柴油制备时,酯化反应主要发生于一级反应罐(1)和二 级反应罐(4)中,生成的生物柴油出品中往往含有臭物质轻型组份,在高温环境下,这些臭 物质轻型组份与未参加反应的甲醇一同由一级甲醇出口(110)或二级甲醇出口(410)排 出,依次通过一级吸附塔(12)、一级精馏塔(6)、二级吸附塔(13)和一级溶剂暂存罐(7),或 依次通过三级吸附塔(14)、二级精馏塔(9 )、四级吸附塔(15 )和二级溶剂暂存罐(10 ),臭物 质轻型组份在一级吸附塔(12)、二级吸附塔(13)、三级吸附塔(14)及四级吸附塔(15)中得 到有效分离并吸附,使得再次进入一级反应罐(1)和二级反应罐(4)中的甲醇中掺杂的臭 物质轻型组份含量更低,从而降低产出的生物柴油中的臭物质含量,有效消除生物柴油的 臭味。
[0081] 利用本实用新型进行单循环酯化反应时,一级反应罐(1)和二级反应罐(4)可单 独使用,对于一级反应罐(1)而言,反应原料经由一级进料口(109)进入,甲醇经由一级 甲醇输入管道(112)进入一级换热器(5),在一级换热器(5)换热后通过一级甲醇喷射器 (113)进入一级反应罐(1)参加反应,反应后的物料依次经由三通转换阀(114)排出,即为 生物柴油初品;对于二级反应罐(4)而言,反应物料经由二级进料口(409)进入,甲醇经由 二级甲醇输入管道(412 )进入二级换
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