一种用于生物柴油甘油酯化反应的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物柴油生产领域，适用于甲醇酯化生产生物柴油的领域，特别适用于采用甘油酯化工艺生产生物柴油的领域，原料油中脂肪酸和甘油的反应，能够大大增大反应速率和转化率。
【背景技术】
[0002]随着社会发展进步和人民生活水平的提高，能源问题现在己经成为影响中国经济高速发展的一个重大问题。随着全世界能源紧缺的问题越来越突出，寻求新型可再生能源已经迫在眉睫。综合利用废油脂，化“废品”为资源，将它们一方面转化为紧缺的燃料，另一方面化解环境污染。
[0003]以地沟油为原料生产生物柴油，可使地沟油变成一种有用的工业资源，打开了其回收再利用的瓶颈，从而切断其重新流入使用领域的途径，有效保障人们身体健康，改善城市环境，同时也能创造一定的经济收益。
[0004]现有技术中，甘油酯化工艺中主要是将原料脂肪酸和甘油放在间歇式反应釜中，在一定温度及催化条件下进行酯化反应，该釜能够实现甘油酯化反应的进行，但是该反应釜存在一定的缺点，其一由于反应过程中有水产生，水溶入反应物甘油中。由于酯化反应是可逆反应，反应会向相反方向进行，发生脂肪酸甘油酯的水解反应，最终的酯化反应进行不完全，脂肪酸甘油酯化率低，产物脂肪酸甘油酯的纯度低，脂肪酸含量高，直接影响反应的进程，生产过程冗长，能源消耗大，工业化生产成本极高，不经济；其二，反应过程中由于脂肪酸和甘油的不互溶性性质，同一转向下的搅拌器不能将脂肪酸和甘油以最大的接触面积来增大反应速率；其三只能用组罐间歇反应，用多组罐并联形成连续生产，不能实现连续自动化大规模生产。
[0005]因此，需要采用合适的反应器来提高生产效率、简化工艺以适应现代生产行业发展。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的可以通过以下措施来达到:
[0007]—种用于生物柴油甘油酯化反应的装置，其特征在于:包括一筒体(4)，所述筒体
(4)底部设有物料进口(7)，顶部设有气体出口(1)，物料进口(7)上方、筒体(4)的内部设有旋分器￠)，旋分器(6)上方设有螺旋折流板(5)、螺旋折流板(5)上方设分布孔板(3)、分布孔板(3)上方设除沫器(2)，除沫器(2)、分布孔板(3)之间的筒壁设物料出口(8)。
[0008]在本实用新型的较佳实施例中，所述的旋分器(6)包括上下连接的上连接管(6-2)和下连接管￠-3)，上连接管(6-2)顶部设有盖板￠-1);上连接管(6-2)侧面沿圆周面均匀设有切线出口 a，切线出口 b和切线出口 c。
[0009]在本实用新型的较佳实施例中，位于下部的下连接管￠-3)的截面积小于位于上部的上连接管6-2的截面积。
[0010]在本实用新型的较佳实施例中，切线出口 a，切线出口 b，切线出口 c总的截面积小于连接管6-3的截面积。
[0011]在本实用新型的较佳实施例中，所述的螺旋折流板(5)与筒体夹角为90度，螺旋折流板的折流板宽度大于筒体(4)的半径。
[0012]在本实用新型的较佳实施例中，所述的除沫器(2)为丝网填料或鲍尔环。
[0013]本实用新型装置通过在底部设有连续的物料进口，增加反应速率的旋分器、螺旋折流板，分布孔板等大大强化了脂肪酸和甘油传质过程，从而加快反应速率；并且结合脂肪酸和甘油反应是可逆反应，不断移出反应产物来增大反应转化率，为了在移除反应产物的同时而不将反应物和产物甘油酯带出系统，在塔的上端设有除沫器，通过除沫器将油脂、甘油和水分离开来。
[0014]本项新型装置特别适用于利用地沟油(脂肪酸)和甘油反应转化为生物柴油，可为加快产业结构调整以及加快反应速率，节能降耗做出贡献。
[0015]本实用新型装置优点:
[0016](1)该装置反应与分离系统为一体，反应过程及时把生成的水排出体系外，最大限度的促进反应速度和转化率，并有效的解决了反应的传质和平衡，使反应始终向正方向进行；
[0017](2)该装置的增加减少了废弃油脂在设备的滞留时间，保证了产品的色泽、气味及氧化安定性，而且还节约了设备的投资，拓宽了操作弹性，给生产操作也带来了极大的方便；
[0018](3)该装置采用了特殊结构塔式反应器，大大强化了脂肪酸和甘油传质过程，彻底改变了传统的釜式反应不稳定问题，得到统一质量标准的产品，显著缩短了反应时间。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型装置的结构图；
[0020]图2为本实用新型装置的俯视图；
[0021]图3为本实用新型装置螺旋折流板的局部图；
[0022]图4为本实用新型装置旋分器的局部图；
[0023]图5为图4的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型将结合下面附图作进一步详述:
[0025]请参阅图1至图5所示，本实用新型装置包括一筒体4，筒体4下方设有物料进口
7、物料进口 7上方、筒体4的内部设有旋分器6，旋分器6上方设有螺旋折流板5、螺旋折流板5上方设分布孔板3、分布孔板3上方设除沫器2，除沫器2、分布孔板3之间的壁部设物料出口 8，筒体4的顶部设气体出口 1。
[0026]所述的旋分器6包括上下连接的上连接管6-2和下连接管6-3，其中，位于下部的下连接管6-3的截面积小于位于上部的上连接管6-2的截面积。上连接管6-2顶部设有盖板6-1。上连接管6-2侧面沿圆周面均匀设有切线出口 a，切线出口 b和切线出口 c。其中，切线出口 a，切线出口 b，切线出口 c总的截面积应小于连接管6-3的截面积。在其它实施例中，切线出口不局限于只有a、b、c，可以为大于两个以上任意数量切线出口，其总的截面积应小于下连接管6-3的截面积。
[0027]所述的螺旋折流板5与筒体夹角为90度，螺旋折流板的宽度应大于筒体4的半径。
[0028]本实用新型装置工作过程为:
[0029]原料采用酸值5_200mg/g，水杂在1%以内的地沟油。将地沟油、甘油及催化剂按比例连续加入到装置中，物料经过旋分器6、螺旋折流板5、分布孔板3进行充分反应，此时的脂肪酸和甘油在催化剂的作用下反应生成甘油酯和水，反应生成的水分和产物甘油酯通过塔上端的除沫器2进行分离，水分通过上端气体出口 1排出塔外，生成的产品回到塔内，产品通过塔中物料出口 8连续出料，进入下一流程进行反应。
[0030]该工艺设备的使用能够及时把生成的水排出体系外，最大限度的促进反应速度，并有效的解决了反应的传质和平衡，使反应始终向正方向进行，该工艺设备实现了酯化反应的连续化进行，生产效率提升50%以上，并且不易结焦，热效率好，运营及维护成本降低45%以上。
【主权项】
1.一种用于生物柴油甘油酯化反应的装置，其特征在于:包括一筒体(4)，所述筒体(4)底部设有物料进口(7)，顶部设有气体出口(1)，物料进口(7)上方、筒体(4)的内部设有旋分器￠)，旋分器(6)上方设有螺旋折流板(5)、螺旋折流板(5)上方设分布孔板(3)、分布孔板(3)上方设除沫器(2)，除沫器(2)、分布孔板(3)之间的筒壁设物料出口(8)。2.根据权利要求1所述一种用于生物柴油甘油酯化反应的装置，其特征在于，所述的旋分器(6)包括上下连接的上连接管(6-2)和下连接管￠-3)，上连接管(6-2)顶部设有盖板(6-1);上连接管(6-2)侧面沿圆周面均匀设有切线出口 a，切线出口 b和切线出口 c。3.根据权利要求2所述的一种用于生物柴油甘油酯化反应的装置，其特征在于:位于下部的下连接管￠-3)的截面积小于位于上部的上连接管6-2的截面积。4.根据权利要求2所述的一种用于生物柴油甘油酯化反应的装置，其特征在于:切线出口 a，切线出口 b，切线出口 c总的截面积小于连接管6-3的截面积。5.根据权利要求1所述的一种用于生物柴油甘油酯化反应的装置，其特征在于，所述的螺旋折流板(5)与筒体夹角为90度，螺旋折流板的折流板宽度大于筒体(4)的半径。6.根据权利要求1所述的一种用于生物柴油甘油酯化反应的装置，其特征在于，所述的除沫器(2)为丝网填料或鲍尔环。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于生物柴油甘油酯化反应的装置，包括一筒体(4)，所述筒体(4)底部设有物料进口(7)，顶部设有气体出口(1)，物料进口(7)上方、筒体(4)的内部设有旋分器(6)，旋分器(6)上方设有螺旋折流板(5)、螺旋折流板(5)上方设分布孔板(3)、分布孔板(3)上方设除沫器(2)，除沫器(2)、分布孔板(3)之间的壁部设物料出口(8)。原料油和甘油以一定比例通过塔底部的连续物料进口进入该反应装置，然后通过旋分器、螺旋折流板以及分布孔板后，大大强化了原料油和甘油传质过程，能够大大改变原料油和甘油的不相容性质，增大物料和甘油之间的接触面积，从而加快反应速率。
【IPC分类】C10G3/00, C11C3/10
【公开号】CN205077009
【申请号】CN201520788170
【发明人】黄晗名, 种传学, 李新方, 宋启荣, 杨秀敏, 皇甫玉阁, 江建, 孙显锋, 李道强
【申请人】河南亚太能源科技股份有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月12日