专利名称：一种利用分子蒸馏技术生产生物柴油的生产方法以及制造设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产生物柴油的生产方法以及制造设备，尤其是利用M蒸馏 技术生产生物柴油的生产方法以及制造设备。
背景技术：
tt社会的进步，科学的狄，人类对自身的生存空间要求^j^高，大W 水的污染治理作为必须解决的课程已经提到了日常工作中国家通过实施以洁*、
石油焦、天然气^RB料油，实施机动车燃油，经济性标〉1t^目配套錄制度等措 施，节约石油。
实施清洁汽车^^计划，狄^^动力汽车，械市公交絲、出租车推广燃 气汽车，加快醇类燃油，推广和煤炭液化工程实^1， ^^^fm料。
柴油作为一种重要的石油炼制产品，在各国燃料结构中占有较高的份额，以成
为重要的动力燃料，tt世界范围内车辆柴油^^:势的加快，未来柴油需求量回愈 来愈大，而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，大大M了世界备国加快 柴油#(，料的开发步4戈。尤其是进入了 20世纪90牛氏，生物柴油，以友谊的环 保性能可^^易ii^ "世界燃油规范的柴油II， H类标准^"求，^W受到各国重 视，现在国内外对生物柴油生产的方法主要是化学方法。但化学方法工艺复杂，成 本高、成品率低、錄生产过程中有废水、废气、废渣排放。
目前的物理方法只是简单的用植物油与柴油^-定的比率混合，但对原材料要 求比较高(必须是纯净的植物油)，因此，现有的生产工艺急需改进。
我国是世界经济M最为迅速的国家之一，对能源的需求量长期持续高速增 长，现在能源消耗构成中，除煤炭能够满足自给外，石油和M气供给i^满足不 了经济A艮的需要。
国际石油价格的高升，不仅增加了购买石油的外汇消耗，而且给我国经济的稳 ^1^ii^不容忽4见的负面影响。
发明内容
本发明的目的是避免上述不足，提^"种利用M蒸馏技术生产生物柴油的工
艺沭^fi^^其制iii殳备。
本发明的目的是it样实现的导热油箱和热油循环^t整个系^i口热；本M
方法在完全真空状态下进^;物^f^为S旨化油等原料；酸罐为酸性催^ft剂；甲醇 储罐、酸化油、酸和甲Sf^定比例通过物料输送泵的^物输iti'j;高速预》Vk 应器进^^反应；通过预热起预热，然后在高效旋转薄膜蒸发器，预酯化M除杂； 在胃蒸馏器进^^续4射呈蒸馏离脂肪 1酸形成，脂肪酸酯，并蒸馏出甲醇M 油；冷井为回收曱醇。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下优点和效果本发明利用^f蒸镏技 术生产生物柴油，有效的解决了用^i!S旨化方法生产生物柴油，生产^高、成品 率低，特别是它在整个生产过程中，无三废(废水、废气、^查)问题，具有工艺 简单，有效斷氐了生物柴油生产成本^jLit^快、提高了生产率。适合;U^莫工业 生产。
图1为本^发明生物柴油的制造i殳^^构成图。 图2为本发明生物柴油制造设备的原料^f呈图。 图3为本发明生物柴油制造设备电处理详细图。 图4为本发明生物柴油制造设备的制造^艮图。 图中
1:导热油箱2:热油循环泵
3:5:酸罐
7:甲醇储罐9:高速预混反映器
10:第1热器10、:第二预热器
11:高效旋转薄膜蒸发器11、:超音狄生器
12:旋流式冷凝器13:第一冷井
14:高真空输送泵15:高效真空泵
16:銜呈蒸馏器16、:超音 生器
17:第二冷井18:高真空增压泵
19:中真空积纽20:风冷式冷7Mai且
30:第一排出口31:第^#出口
40:电处理装置41:排除管
42:过滤43:第一电处理g且
44:船体45:BIO圆型陶資:J求
46:第二电处SI且47:沸水充电层
48:石^l石充电层49:麦饭石充电层
50:第三电处SI且51:第四电处3SI且
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明进行^^说明
首先，本发明利用衬蒸馏技术生产生物柴油的工艺a^呈。
它是利用废食用油、动植物油、植物油、油脚或辆等为原料，经it^处理，
M蒸馏脱气，^f呈蒸馏游离脂肪形^J旨肪酸酯即生物柴油。
生物柴油原料与酸的曱醇溶液^給，原料与甲醇摩尔比1: 4-1: 6，真空>1^
1—30PA ，温度为50—120度。
按照这样生产方法，可能实现的生产设备。
参见图l、图2所示，高速预》V议应器(9)，物^Ht罐(3)，酸罐(5)，甲醇 储罐(7 ),补连接。
高速预混反应器(9)的前段，装置第一预热器，旋转或冷凝器(12)第一冷 井(13)连接，高效旋转薄膜蒸发器(11 )，高真空增压泵(18 )与中真空机组(19 ), 第二冷井(17 )连接，^#呈蒸馏器(16 )第二预热连接。
上述第一冷井(13),第二冷井(17 )风冷式冷7jOrti且(20)连接。
上述第一预热器(IO)，第二预热器(10、)，高速预混反应器(9),短程蒸馏 器(16)，导热油箱(1),热油循环泵(2), *连接。
高效旋转薄膜蒸发器(11)，第二预热器(10、)，旋转式冷凝器(12)，第二预 热器(10、)，短程蒸馏器和第一排出口 (30)和第二排出口 (31)各个高真空^ili 泵装置，第一冷井(13)高效真空泵(15)装置。
上述的高效旋转薄膜蒸发器(11)和^f呈蒸馏器(16 ) ^^音S狄生器(11 、) (16 、)装置，超音》狄生器(11 、 ) ( 16 、)除去杂质与甘油分流化更有效构成。 上述，物^"罐(3)油入口，另外，电处錄置(40)，引出排出管(41)连接。 电处錄置(40)it^虑(42)内入，第一电处3SI且(43)縱体(44)与^5体(44) 的周边充电BIO圓型陶资銶(45 )，第二电处S^且(46)前段开始沸石充电层(47) 和石^5充电层(48)，麦饭石充电层(49)顺次形成，第三电处SI且(50)，上述 第三电处理组(50)同时构成，第四电处SI且(51)顺次连^#灌。
本发明利用分子蒸馏技术生产生物柴油方法与制造设备与其他工程与设备的 详细i兌明如下
导热油箱(l)热油循环盆，整个f言筒加热，温度为50-120。C。 通过油循环泵，电处理装置(40)将整个系^r口热。 另外本发明反应方法完全真空状态下进行真空度为1-30PA 物^H^罐(3)废食用油，动植物油、植物油、油脚或M及酸化油等储藏， 酸罐(5)酸〖生催化剂作用。
曱S^f^藏(7)^^藏，酸的曱醇皿混合，原料与曱醇摩尔比1: 4-1: 6催化
剂为原料重量1.2-1.8%，在高速预混^器进4tm应，然后在高效旋转薄膜蒸发
器预酯化M脱气。
通过预热器(10)在预热状态供给高效旋转薄膜蒸发器(11)酯化M除杂。 在侧墙装置超音^Jd器(11、)，高效旋转薄膜蒸发器(11)无数次振动，》、a^除 杂更有效。
高效旋转薄膜蒸发器(11)甲醇彰M冷凝器(12 ) —侧，第一冷井(13 )开
始回水，重新供^^f呈蒸馏器(16 )上诉^^呈蒸馏器(16 ),'踏装J^i音^^生器 (16 )有效蒸馏分类，短程蒸馏器(16)进行连续M^呈蒸镏游离脂肪酸形彭旨肪酸
酯，通过第一排出口 (30)和第J^t非出口 (31)排出。
这时，上i^i程蒸馏器(16) —侧装置，第二冷井(17)回收甲醇装置。 第一冷井(13)和第二冷井(17 )齡式冷7jC^且(20)连接，急速##銜显
状态，进行回收甲醇效果。
第4井(17 )高真空增压泵(18 )中真空机组(19)装置，^^理回收甲醇通
过^^呈图(4)， 生产工艺。
上述所得生物柴油转化率为95%以上，回收甲醇90%以上。 本发明所用技术^^蒸馏技术，M蒸馏是一种特殊的液一液分离技术，它
不同于传统蒸馏，依靠沸点差分离原理，而是靠不同物^"it动和平均自由程的差
别实现分离。
当液体;^^沿加热板流动并#>热，轻、重M会逸出液面而^v气箱， 由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的MM面逸出后，移动距离不 同。
若能'洽当的i殳置， 一块冷凝板，则轻^4iJiJ冷凝板被冷凝排出，而重W达 不到冷凝板沿混合液排出，这样物质分离的目的。
特别^生物柴油转换率高，物^H^的储藏物料，经过另外电处錄置t查排出， 参见图3，电处理装置(40)回收物料。
首先在内部过滤(42)充电，通过第一电处理组过滤(42)废渣排出。 通过第一电处3SM (43)物料内部>^5体(44 )垂iA设，周边的BIO圆形陶资球 (45 )充电，通过第二电处理组(46)排出縱体(44 )的金属成分与细小废渣再 次清除。
通过第二电处S^E (46)^料^Ji层向下层，沸石充电层(47)石灰石充电 层(48)麦憾充电层(49)顺次形成。沸石充电层(47)夺取作用，转换设备喷 出恶臭最小化，石^5充电层(48)酸性物料与>1^#换分解 成倍。麦々"充电
层(49)在物料内，絲酸索量比流动'蹄大，特别是供i^^料高效率分离与蒸馏。 同样，通鄉三电处i^且(50),原料再次第三电处理(50)统一构成。第四电处理 组(51)通过排出管(41)物^fW (3)内部电处理提供原料，生产大量生物柴油， 高效。
权利要求
1、一种利用分子蒸馏技术生产生物柴油的生产方法，主要是利用废食用油、动植物油，植物油，油脚或皂脚及酸化油原料与酸、甲醇催化剂混合加工，在真空高温状态下，利用分子蒸馏脱气后，通过短程蒸馏游离脂肪酸脱酸后形成脂肪酸酯，分子蒸馏回收甲醇，分子蒸馏精制脂肪，真空状态下酯化反应，脂肪酸含有生物柴油抽出，利用分子蒸馏技术，生产生物柴油。
2、 根据权矛决求1所述的利用M蒸馏技术生产生物柴油的生产方法，其特征 在于所述的原料与曱醇摩尔比l: 4-1: 6。
3、 4M^又利要求1所述的利用M蒸馏4支术生产生物柴油的生产方法，其特征 在于所述的催化剂，酸原料重量1. 2-1. 8%
4、 根据权利要求1所述的利用M蒸馏技术生产生物柴油的生产方法，其特征 在于所述的真空度为l-30PA。
5、 根据权矛澳求1所述的利用^f蒸馏技术生产生物柴油的生产方法，其特征 在于所述的温度为50-120。C。
6、 一种用于实JJ^又利^"求1所述方法的装置，主要由高速预混反应器(9 )物料 储#酸罐(5)曱醇储^i且成，*#4^于高速预混^器(9)前g 置笫1热器(10 )，旋^^冷凝器和第一冷井(13)连接高效旋转薄膜蒸发 器，高效旋转薄膜蒸发器(11)，高真空增压泵(18)与中真空才;ii且(19)第 二冷井(17 )连接，M^呈蒸馏器(16 )第二预热器(10 、)连接上述第一冷井(13)和笫4井(17 )，风冷式冷7j^li且(20)连接上述第""^热器(19) 和第二预热器(10、)与高效旋转薄膜蒸发器(11 )、短程蒸馏器(16)、导热 油箱(1)、热油循环泵(2)、旋流式冷凝器和第二预热器(10、)、短程蒸馏 器(16)、第一排出口 (30)、 ^f呈蒸馏器(16)、第二棑出口 (31)M装置 高真空输送泵，第一冷井(13)高效真空泵(15)。
7、 才 权利要求6所述的利用^f"蒸^^支术生产生物柴油的装置，《游征在于 所述的高效旋转薄膜蒸发器(11)和4財呈蒸馏器(16 ) *装置，超音i^ 生器(11 、 ) ( 16 、)超音〉tt生器(11 、 ) ( 16 、)除去杂质与甘油分流化，有 效构成。
8、 根据权利要求6所述的利用M蒸^^支术生产生物柴油的装置，其特#于 所述的物##罐(3)由入口电处理装置(40)引出排出管(41),电处理装 置(40) i±id (42 )内7^—电处S^且(43)和中心縱体，^^5体(44 ) 周边充电BIO圆型陶變^求(45)，第二电处3SI且(46)、前段沸石充电层(47) 石灰石充电层(48)、麦饭石充电层(49)顺次形成；第三处Sll^—构成， 上述第三处理组(50 )、第四处SM( 51 )顺次连接在排管；第一电处Si且(43) 供给原^过第四电处3SI且(51)物##罐油入。
全文摘要
本发明涉及一种利用分子蒸馏技术生产生物柴油的生产方法以及制造设备，它是利用废食用油，动植物油，植物油，油脚或皂脚及酸化油等原料经过后处理，导热油箱、热油循环泵对逐个系统加热；生物柴油原料与酸的甲醇一定比率高速预混反映器进行预先反应，然后在高效旋转薄膜蒸发器预酯化反应脱气，短程蒸游离脂肪酸脱酸形成脂肪酸酯真空状态下，快速酯化反应，并蒸馏出甲醇和甘油。本发明有效的解决了用普通酯化方法生产生物柴油生产成本高，成品率低，特别是它在整个生产过程中无三废(废水、废气、废渣)问题，具有工艺简单，有效降低了生物柴油生产成本、反应速度快、提高了生产率，适合大规模工业生产。
文档编号C10G3/00GK101096603SQ20061009090
公开日2008年1月2日 申请日期2006年6月30日 优先权日2006年6月30日
发明者金高正 申请人:董清华;金高正;林宰亨