生物柴油酯化反应器的制造方法
【专利摘要】一种生物柴油酯化反应器，在反应釜的顶端设搅拌器、原料加入阀门、催化剂入口阀门，反应釜的右侧壁上部设上温度监控器、右侧壁中部设取样阀门、右侧壁下部设下温度监控器，反应釜内设蒸汽盘管，反应釜的左侧壁上部设液位计、左侧壁中部设中温度监控器，反应釜的下端侧壁设出料阀门、下端设排污阀门。反应釜为圆柱体，反应釜的下端为锥体，反应釜内下端设与椎体内壁平行的甲醇管，甲醇管上加工有喷孔，反应釜的顶部设安装有甲醇出口阀门的除沫器。本实用新型具有设计合理、酯化反应效率高、原料利用率高等优点，可用于制备生物柴油。
【专利说明】生物柴油酯化反应器
【技术领域】
[0001]该实用新型属于气液反应化工设备【技术领域】，具体涉及到生物柴油酯化反应器。【背景技术】
[0002]“十二五”规划纲要指出，实施能源消耗强度和总量双控制，加快培育发展新能源。积极开展水能、核能、风能、太阳能、生物质能等非化石能源的开发利用。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，开发和研究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已成为当前迫切解决的技术问题。
[0003]国内生物柴油生产原料大多为废弃油脂(地沟油、潲水油、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)。在此过程中，加入甲醇的量通常都是大大超过真正参与反应的甲醇量，为了降低生产成本，多余的甲醇一般都需要通过各种方法回收。
[0004]使用一个甲醇回收塔精馏废甲醇，反应结束后升温至90°C，搅拌、真空降压，对气相甲醇冷凝收集，但因为原料含油含皂、填料阻塞等原因塔底排出的废液中甲醇含量仍然较高，甲醇损失大，一般损失为甲醇用量的30%左右。脱醇过程中生成大量的皂化物，使得成品收率下降，甲醇消耗过高成为生物柴油生产成本无法降低的一个技术问题。
[0005]迄今，生物柴油的制备方法主要由甲醇和油脂通过酯交换反应制得。普通的酯化反应通常在反应釜中进行液液反应，酯化反应效率较低且条件苛刻，因此，需要对其进行改进。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种设计合理、酯化反应效率高、原料利用率高的生物柴油酯化反应器。
[0007]解决上述技术问题所采用的技术方案是:在反应釜的顶端设置有搅拌器、原料加入阀门、催化剂入口阀门，反应釜的右侧壁上部设置有上温度监控器、右侧壁中部设置有取样阀门、右侧壁下部设置有下温度监控器，反应釜内设置有入口和出口伸出到反应釜外的蒸汽盘管，反应釜的左侧壁上部设置有液位计、左侧壁中部设置有中温度监控器，反应釜的下端侧壁设置有出料阀门、下端设置有排污阀门。本实用新型的反应釜为圆柱体，反应釜的下端为锥体，反应釜内下端设置加工有喷孔的甲醇管，反应釜的顶部设置安装有甲醇出口阀门的除沫器。
[0008]本实用新型的甲醇管有与反应釜下端锥体内侧壁平行的4?8根，甲醇管的内径为52?62mm,喷孔的孔径为2?6mm。
[0009]本实用新型的甲醇管有与反应釜下端锥体内侧壁平行的4根，甲醇管的内径为57mm,喷孔的孔径为5mm。
[0010]本实用新型的反应釜下端椎体的锥角为50°?70°。
[0011]由于本实用新型采用在反应釜下端锥体内壁上设置与椎体内壁平行的甲醇管，甲醇管上加工有喷孔，气态甲醇从甲醇管喷出，与油脂充分反应，增大了酯化反应面积，提高了酯化反应效率。在反应釜的顶部设置除沫器，防止了未反应气态甲醇带走油脂和反应生成的粗甲酯造成的产物流失以及对废甲醇的后期处理。本实用新型具有设计合理、酯化反应效率高、原料利用率高等优点，可用于制备生物柴油。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
[0014]实施例1
[0015]在图1中，本实施例生物柴油酯化反应器由搅拌器1、原料加入阀门2、催化剂入口阀门3、反应釜4、上温度监控器5、蒸汽盘管6、取样阀门7、下温度监控器8、出料阀门9、排污阀门10、甲醇管11、中温度监控器12、液位计13、除沫器14、甲醇出口阀门15联接构成。
[0016]本实施例的反应爸4为圆柱体,反应爸4的下端为锥体,锥体的锥角为60°。在反应釜4的顶部用螺纹紧固联接件固定联接安装有搅拌器1，搅拌器I用于对加入反应釜4内的反应原料进行搅拌，使其充分反应。反应釜4的顶端通过螺纹联接安装有原料加入阀门
2、催化剂入口阀门3、除沫器14与反应釜4内相联通，反应原料从原料加入阀门2加入到反应釜4内，催化剂由催化剂入口阀门3加入到反应釜4内，除沫器14的顶端通过螺纹联接安装有甲醇出口阀门15，反应釜4内顶部化学反应过程中所产生的泡沫由除沫器14清除，反应后未反应的甲醇气体和反应生成的水由甲醇出口阀门15输出。在反应釜4的右侧壁上部通过螺纹联接安装有上温度监控器5、右侧壁下部通过螺纹联接安装有下温度监控器8，上温度监控器5用于监测反应釜4内上部的温度，下温度监控器8用于监测反应釜4内下部的温度，反应釜4的右侧壁中部通过螺纹联接安装有取样阀门7，取样阀门7与反应釜4内相联通，在反应过程中如需对反应釜内的反应物进行检测时，可打开取样阀门7取样进行检测。
[0017]在反应釜4的下端锥体内侧壁上用螺纹紧固联接件固定联接安装有6根甲醇管11，甲醇管11的进口端伸出到反应釜4外，甲醇管11与反应釜4的下端锥体内侧壁平行，甲醇管11的内径为57mm，每根甲醇管11上加工有喷孔，喷孔的孔径为5mm，径向一圈喷孔与相邻一圈喷孔交错排列，气态甲醇由喷孔喷出。反应釜4的下端右侧用螺纹紧固联接件联接安装有出料阀门9，反应后的生成物从出料阀门9排出。反应釜4的下端通过螺纹联接安装有排污阀门10，排污阀门10与反应釜4内相联通，打开排污阀门10，反应釜4内的杂物从排污阀门10排出反应釜4外。
[0018]在反应釜4内安装有蒸汽盘管6，蒸汽盘管6的入口端位于反应釜4的外侧上部，蒸汽盘管6的出口端位于反应釜4的外侧下部，蒸汽由蒸汽盘管6的入口端进入，流经蒸汽盘管6，从蒸汽盘管6的出口端流出，对反应釜4内的反应物进行加热。反应釜4内下端用螺纹紧固联接件固定联接安装有甲醇管11，甲醇管11上加工有喷孔，气态甲醇由甲醇管11喷出，在催化剂的作用下，气态甲醇与反应物进行酯化反应，制备成生物柴油。[0019]在反应釜4的左侧壁上部用螺纹紧固联接件联接安装有液位计13，液位计13与反应爸4内相联通,液位计13用于检测反应爸4内反应液的液位高度。反应爸4的左侧壁中部用螺纹紧固联接件联接安装有中温度监控器12，中温度监控器12用于监控反应釜4内中部反应物的温度。
[0020]实施例2
[0021]在本实施例中，反应爸4为圆柱体,反应爸4的下端为锥体,锥体的锥角为50°。反应釜4的下端锥体内侧壁上用螺纹紧固联接件固定联接安装有4根甲醇管11，甲醇管11的进口端伸出到反应釜4外，甲醇管11与反应釜4的下端锥体内侧壁平行，甲醇管11的内径为52mm，每根甲醇管11上加工有嗔孔，嗔孔的孔径为2mm，径向一圈嗔孔与相邻一圈嗔孔交错排列，气态甲醇由喷孔喷出。其他零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
[0022]实施例3
[0023]在本实施例中，反应爸4为圆柱体,反应爸4的下端为锥体,锥体的锥角为70°。反应釜4的下端锥体内侧壁上用螺纹紧固联接件固定联接安装有8根甲醇管11，甲醇管11的进口端伸出到反应釜4外，甲醇管11与反应釜4的下端锥体内侧壁平行，甲醇管11的内径为62mm,每根甲醇管11上加工有喷孔,喷孔的孔径为6mm,径向一圈喷孔与相邻一圈喷孔交错排列，气态甲醇由喷孔喷出。其他零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
[0024]本实用新型的工作过程如下:
[0025]使用时，反应物从原料加入阀门2加入，催化剂从催化剂入口阀门3加入，并加入原料配比中的油脂，蒸汽从蒸汽盘管6通入，同时打开搅拌器1，待温度达到反应温度时，从甲醇管11通入气态甲醇，开始反应，此时大量的气态甲醇与油脂充分接触，发生高效酯化反应。反应结束后，痕量的酸渣从排污阀门10排出，所得产物从出料阀门9排出，经过包装，
可得广品。
【权利要求】
1.一种生物柴油酯化反应器，在反应釜(4)的顶端设置有搅拌器(I)、原料加入阀门(2)、催化剂入口阀门(3)，反应釜(4)的右侧壁上部设置有上温度监控器(5)、右侧壁中部设置有取样阀门(7)、右侧壁下部设置有下温度监控器(8)，反应釜(4)内设置有入口和出口伸出到反应釜(4)外的蒸汽盘管(6)，反应釜(4)的左侧壁上部设置有液位计(13)、左侧壁中部设置有中温度监控器(12)，反应釜(4)的下端侧壁设置有出料阀门(9)、下端设置有排污阀门(10)，其特征在于:所述的反应釜(4)为圆柱体，反应釜(4)的下端为锥体，反应釜(4)内下端设置加工有喷孔的甲醇管(11)，反应釜(4)的顶部设置安装有甲醇出口阀门(15)的除沫器(14)。
2.根据权利要求1所述的生物柴油酯化反应器，其特征在于:所述的甲醇管(11)有与反应釜(4)下端锥体内侧壁平行的4?8根，甲醇管(11)的内径为52?62mm，喷孔的孔径为2?6mm。
3.根据权利要求1所述的生物柴油酯化反应器，其特征在于:所述的甲醇管(11)有与反应釜(4)下端锥体内侧壁平行的4根，甲醇管(11)的内径为57mm，喷孔的孔径为5mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的生物柴油酯化反应器，其特征在于:所述的反应釜(4)下端椎体的锥角为50°?70°。
【文档编号】C10L1/02GK203513651SQ201320594645
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】申烨华, 许龙, 李聪, 陈邦, 何能德 申请人:陕西合盛生物柴油技术开发有限公司