专利名称：一种酯交换法制备生物柴油装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物柴油制取设备技术领域，具体涉及一种酯交换法制备生物柴油装置。
背景技术：
石化资源的日益减少和全球温室效应的加重，使得人们把能源重心转向清洁、可再生生物能源。生物柴油是一种典型的绿色能源，是一种环保型优质石化柴油替代品。但是，生物柴油的高生产成本妨碍了其规模化发展。目前，现有生物柴油的生产方法包括酶催化法、超临界法、均相酸催化法、均相碱催化法、固相酸催化法和固相碱催化法等方法，其中，均相碱催化法目前已被广泛应用于规模化生产高品质生物柴油，但是现有的均相碱催化法需要多级催化反应和分离步骤，才能够使反应转化率达到生产出合格生物柴油的标准，均相碱催化法生产生物柴油所需设备较多，工序复杂，生产成本高。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种酯交换法制备生物柴油装置，该技术方案有效解决了采用现有的均相碱催化法制备生物柴油，不但设备投入大，工序复杂，导致生物柴油生产成本高的问题，而且有效解决了现有的均相碱催化法制备生物柴油需要多级催化反应和分离步骤才能制备出合格生物柴油的问题。本实用新型通过以下技术方案实现一种酯交换法制备生物柴油装置，其特征在于所述装置包括甘油分离箱(2)、逆流反应塔(3)，逆流反应塔(3)设置于甘油分离箱(2)顶部并相互连通，逆流反应塔(3)的塔体上设置有物料入口(5、7、8)、物料出口 A (6)，塔体内部设置有多孔筛板(4);甘油分离箱(2)的箱体上设置有物料出口 B (1、10)，箱体内部设置有挡板(9、11、12)。本实用新型进一步技术改进方案是所述反应塔(3)的物料入口(5、7、8)分别为催化剂入口(5)、动植物油脂入口(7)、甲醇入口(8)，催化剂入口( 5)、动植物油脂入口( 7)位于反应塔(3)塔体上部，甲醇入口(8)位于反应塔(3)塔体下部。本实用新型进一步技术改进方案是所述反应塔(3)的物料出口 A (6)为甲醇蒸汽出口。本实用新型进一步技术改进方案是所述反应塔(3)所设有的多孔筛板(4)为水平设置，反应塔(3)内部设置有多个多孔筛板(4 )，多孔筛板(4 )均互相平行设置。本实用新型进一步技术改进方案是所述甘油分离箱(2)的物料出口 B (1、10)分别为生物柴油出口(I)、粗甘油出口(10)。本实用新型进一步技术改进方案是[0015]所述甘油分离箱(2 )箱体内部的挡板(9、11、12 )分别为挡板A (9 )、挡板B (11)、挡板C (12)，挡板A (9)垂直于甘油分离箱(2)底部且位于粗甘油出口(10)侧，挡板C (12)与挡板A (9)平行设置且位于生物柴油出口(I)侧，挡板B (11)呈“L”型，位于挡板A (9)、挡板C (12)之间,挡板A (9)的一端与甘油分离箱(2)顶部连接,另一端为自由端。本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优点本实用新型设备造价低、工艺简单，而且生物柴油转化率高，生产成本低，本实用新型结构简单、设计科学、成本低，便于推广使用。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式如图1所示，本实用新型包括甘油分离箱2、逆流反应塔3，逆流反应塔3设置于甘油分离箱2顶部并相互连通，逆流反应塔3的塔体上设置有物料入口 5、7、8、物料出口 A6，塔体内部设置有多孔筛板4 ;甘油分离箱2的箱体上设置有物料出口 Bl、10，箱体内部设置有挡板9、11、12，反应塔3的物料入口 5、7、8分别为催化剂入口 5、动植物油脂入口 7、甲醇入口 8，催化剂入口 5、动植物油脂入口 7位于反应塔3塔体上部，甲醇入口 8位于反应塔3塔体下部，反应塔3的物料出口 A6为甲醇蒸汽出口，反应塔3所设有的多孔筛板4为水平设置，反应塔3内部设置有多个多孔筛板4，多孔筛板4均互相平行设置，甘油分离箱2的物料出口 BlUO分别为生物柴油出口1、粗甘油出口 10，甘油分离箱2箱体内部的挡板9、11、12分别为挡板A9、挡板B11、挡板C12，挡板A9垂直于甘油分离箱2底部且位于粗甘油出口10侦彳，挡板C12与挡板A9平行设置且位于生物柴油出口 I侧，挡板Bll呈“L”型，位于挡板A9、挡板C12之间,挡板A9的一端与甘油分离箱2顶部连接,另一端为自由端。结合图一简述本实用新型的工作过程将菜籽油(酸价小于1. O)加热到80°C 90°C后，通过动植物油脂入口 7往逆流反应塔3加入菜籽油，通过甲醇入口 8往逆流反应塔3加入相当于菜籽油流量15%的甲醇(纯度99%以上)，通过催化剂入口 5往逆流反应塔3加入相当于菜籽油流量O. 5%催化剂(催化剂为液态甲醇钠)。液态甲醇遇到菜籽油后蒸发成气态甲醇，在逆流反应塔3内进行气-液酯交换反应，将菜籽油转化为生物柴油。酯交换反应是一种可逆的化学平衡反应，逆流反应塔3底部的醇油摩尔比很高，从而使得酯交换反应朝生成生物柴油的方向转变，所以得到超过98%的反应转化率。逆流反应塔3中反应后过剩的甲醇从甲醇蒸汽出口 6出来，回收循环利用；逆流反应塔3中的生物柴油相进入甘油分离箱2进行甘油-生物柴油分离。甘油分离箱2中的挡板Bll为“L”形，起到导流的作用，甘油相翻越挡板A9后，由粗甘油出口 10排出；生物柴油翻越挡板C12后，由生物柴油出口 I排出，所得到的生物柴油经过进一步精制(闪蒸、水洗、干燥和过滤)后即可得到达到欧美生物柴油标准的产品。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求1.一种酯交换法制备生物柴油装置，其特征在于所述装置包括甘油分离箱(2)、逆流反应塔(3)，逆流反应塔(3)设置于甘油分离箱(2)顶部并相互连通，逆流反应塔(3)的塔体上设置有物料入口(5、7、8)、物料出口 A (6)，塔体内部设置有多孔筛板(4);甘油分离箱(2)的箱体上设置有物料出口B (1、10)，箱体内部设置有挡板(9、11、12)。
2.根据权利要求1所述的一种酯交换法制备生物柴油装置，其特征在于所述反应塔(3)的物料入口(5、7、8)分别为催化剂入口( 5)、动植物油脂入口( 7)、甲醇入口(8)，催化剂入口( 5)、动植物油脂入口( 7)位于反应塔(3)塔体上部，甲醇入口(8)位于反应塔(3)塔体下部。
3.根据权利要求1或2所述的一种酯交换法制备生物柴油装置，其特征在于所述反应塔(3)的物料出口 A (6)为甲醇蒸汽出口。
4.根据权利要求1或2所述的一种酯交换法制备生物柴油装置，其特征在于所述反应塔(3)所设有的多孔筛板(4)为水平设置，反应塔(3)内部设置有多个多孔筛板(4)，多孔筛板(4)均互相平行设置。
5.根据权利要求1所述的一种酯交换法制备生物柴油装置，其特征在于所述甘油分离箱(2)的物料出口 B (1、10)分别为生物柴油出口(I)、粗甘油出口(10)。
6.根据权利要求1或5所述的一种酯交换法制备生物柴油装置，其特征在于所述甘油分离箱(2)箱体内部的挡板(9、11、12)分别为挡板A (9)、挡板B (11)、挡板C (12)，挡板A (9)垂直于甘油分离箱(2)底部且位于粗甘油出口(10)侧，挡板C (12)与挡板A (9) 平行设置且位于生物柴油出口(I)侧，挡板B (11)呈“L”型，位于挡板A (9)、挡板C (12) 之间，挡板A (9)的一端与甘油分离箱(2)顶部连接,另一端为自由端。
专利摘要本实用新型公开了一种酯交换法制备生物柴油装置，其特征在于所述装置包括甘油分离箱(2)、逆流反应塔(3)，逆流反应塔(3)设置于甘油分离箱(2)顶部并相互连通，逆流反应塔(3)的塔体上设置有物料入口(5、7、8)、物料出口A(6)，塔体内部设置有多孔筛板(4)；甘油分离箱(2)的箱体上设置有物料出口B(1、10)，箱体内部设置有挡板(9、11、12)，本实用新型不仅有效解决了采用现有的均相碱催化法制备生物柴油，不但设备投入大，工序复杂，导致生物柴油生产成本高的问题，而且有效解决了现有的均相碱催化法制备生物柴油需要多级催化反应和分离步骤才能制备出合格生物柴油的问题。
文档编号C11C3/10GK202881233SQ20122053916
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者宋春霖, 周玲玲, 时杰, 朱猴, 殷雄 申请人:江苏绿源新能源科技有限公司