一种以皂脚为原料生产脂肪酸的生产设备的制作方法

本实用新型属于脂肪酸生产技术领域，具体涉及一种设备占用空间小、安装简单、巡检、维修方便，能极大的减轻设备投入和维护成本的以皂脚为原料生产脂肪酸的生产设备。

背景技术：

皂脚是在生产油脂时精炼工序的碱炼脱酸步骤中形成的.该过程采用氢氧化钠溶液使毛油中的游离脂肪酸(ffa)中和为脂肪酸钠盐并形成肥皂胶体，其中夹带着中性油和色素等杂质，整个肥皂胶体称为皂脚。

皂脚量一般占毛油量的3％-20％，高酸价毛棉油和毛糠油减炼时产生的皂脚量更多。皂脚的组成随工艺、操作而异，大致为：皂(脂肪酸钠)含量为30％-40％，中性油(甘油酯)为8％-27％，其余为水，蛋白质，碳水化合物和色素等物质，其中总脂肪酸含量高达40％-60％。

脂肪酸是重要的化工基础原料，广泛应用于橡胶、塑料、纺织、洗涤、造纸、医药和食品等工业中。皂脚中总脂肪酸含量达到40％-60％是生产脂肪酸的理想原料。因而，从皂脚中分离提取脂肪酸，逐渐成为脂肪酸生产工业中的热点。

国内现有皂脚生产脂肪酸主要有三种方法：水解酸化法、皂化酸化法和酸化水解法。

1)水解酸化法：反应原理为先将皂脚中的中性油水解为脂肪酸和甘油，再将皂脚中的脂肪酸钠经酸化转为脂肪酸。水解反应与现在油脂水解原理一样。

水解酸化法的优点为油脂转化率高、节约资源、减少三废排放、利于甘油回收等。

该方法主要问题为水解时由于杂质和脂肪酸钠的影响，油水易发生乳化，影响油水分离，影响正常生产。若采用酸性催化剂又会增加脂肪酸含量，影响水解速度和转化率。所以现在以基本不用。

2)皂化水解法：反应原理为先将皂脚中的中性油经过量氢氧化钠反应，转化为脂肪酸钠和甘油，再与皂脚中的脂肪酸钠一起经酸化转为脂肪酸。

该方法主要问题为生产过程中需消耗大量酸、碱，对设备腐蚀大，同事会产生大量废水，对环境造成污染，生产成本高。

3)酸化水解法：反应原理为先将皂脚中的脂肪酸钠经酸化转为脂肪酸，得到脂肪酸和中性油混合物，这种混合物通常称为酸化油，然后再水解其中的中性油得到脂肪酸。

酸化水解法由于节约资源、减少三废排放、操作简单、利于甘油回收等特点，因而应用比较普遍。

该方法主要问题为水解反应时，体系内脂肪酸含量高不利于水解反应进行，一般水解率只有90％-92％。

现有脂肪酸水解普遍采用高压无催化剂连续油脂水解法：其主要设备为油脂水解塔，一种油脂自水解塔的下部进入，去离子水自水解塔的上端进入，经水解后，甘油水溶液从解塔的下部引出，粗脂肪酸自解塔的上部引出，中间分多点进高压蒸汽，内部上下各有泡罩，其余为空。这种设备在实际操作时为提高水解率一般塔体为细高型，进料油水比为1:0.6(水的进料量为实际参加反应的5倍多)，反应温度为245-265℃，反应压力5.0mpa-6.0mpa,转化率能达到95％，所出甘油水溶液浓度为12～13％。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决传统水解酸化法中水解塔设备投入大，设备占用空间大，安全性不佳的缺陷而提供一种设备占用空间小、安装简单、巡检、维修方便，能极大的减轻设备投入和维护成本的以皂脚为原料生产脂肪酸的生产设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种以皂脚为原料生产脂肪酸的生产设备，包括保温罐，还包括过滤器、脱气塔、多个换热器、多个输送泵、油水混合器、水解釜、闪蒸罐、多个酸化釜、常压分层塔与工艺水冷凝罐；其中，过滤器、脱气塔、多个换热器、多个输送泵、油水混合器、水解釜、闪蒸罐、多个酸化釜、常压分层塔与工艺水存储罐通过管道连接。

作为优选，所述换热器包括工艺水换热器、第一换热器与第二换热器。

作为优选，所述输送泵包括工艺水输送泵与皂脚输送泵。

作为优选，所述闪蒸罐的进料口位于中部，上端连接第一换热器与工艺水存储罐，下端连接第二换热器与酸化釜。

作为优选，所述酸化釜并联设置。

作为优选，所述脱气塔外接真空设备。

作为优选，过滤器与脱气塔连接，再通过皂脚高压输送泵连接至油水混合器；工艺水输送泵与工艺水换热器连接后直接连接至油水混合器；经油水混合器后直接与水解釜的进料口连接，水解釜的出料口与闪蒸罐的进料口相连。

作为优选，所述水解釜的高度为3-4m，内部设有多层水平搅拌桨，水解釜外接氮气气源。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点

本实用新型水解釜代替以往高压水解塔进行水解反应。水解釜相比较水解塔设备更小，投入低，安全性更高；

本实用新型水解釜高度一般3-4米，与水解塔高度普遍20-30米相比。设备占用空间小、安装简单、巡检、维修方便，能极大的减轻设备投入和维护成本；

本实用新型水解釜采用一次性浇灌成型。与水解塔通过钢板焊接相比釜体没有焊接点，整体上耐腐蚀、耐压性更强。发生泄漏的可能性更低；

本实用新型水解釜进料采用反应液面以上进料，如发生设备故障、停电等不会发生反应液倒灌、喷射危险；

本实用新型水解釜采用多层水平搅拌桨，减少液体上下交换。同时原料由上液面加入，从底部压出，所以整体物料随进、出料呈缓慢下降形式，油脂能在反应釜中有足够水解时间。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中，1.工艺水输送泵；2.工艺水换热器；3.过滤器；4.脱气塔；5.皂脚输送泵；6.油水混合器；7.水解釜；8.闪蒸罐；9.第一换热器；10.工艺水冷凝罐；11.第二换热器；12.酸化釜；13.常压分层塔；14.保温罐；15.真空设备；16.工艺水储存罐；17.氮气气源。

具体实施方式

下面结合具体实施例与附图对本实用新型作进一步的解释。

除非特别说明，本实用新型中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本实用新型的范围，本实用新型的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本实用新型实质和范围的前提下，对这些实施方案中的反应条件、分离提取条件进行的各种改变或改动也属于本实用新型的保护范围。

参见图1，本实用新型提供了一种以皂脚为原料生产脂肪酸的生产设备，包括过滤器3、脱气塔4、工艺水输送泵1、工艺水换热器2、皂脚输送泵5、油水混合器6、水解釜7、闪蒸罐8、第一换热器9、工艺水冷凝罐10、第二换热器11、2个酸化釜12与常压分层塔13，还包括保温罐14，真空设备15，工艺水存储罐16与氮气气源17。

其中，过滤器3与脱气塔4连接，再通过皂脚输送泵5连接至油水混合器6；工艺水输送泵1与工艺水换热器2连接后直接连接至油水混合器6；经油水混合器6后直接与水解釜7的进料口连接，水解釜7的出料口与闪蒸罐8的进料口相连，闪蒸罐8的进料口位于中部，闪蒸罐8上端连接第一换热器9与工艺水冷凝罐10；闪蒸罐8的下端出料口连接第二换热器11后，连接两个并联设置的酸化釜12，最后与连接至常压分层塔13。

脱气塔4外接真空设备15；水解釜7外接氮气气源17。

本实用新型水解釜高度一般3-4米，与水解塔高度普遍20-30米相比。设备占用空间小、安装简单、巡检、维修方便，能极大的减轻设备投入和维护成本；

本实用新型水解釜采用一次性浇灌成型。与水解塔通过钢板焊接相比釜体没有焊接点，整体上耐腐蚀、耐压性更强。发生泄漏的可能性更低；

本实用新型水解釜进料采用反应液面以上进料，如发生设备故障、停电等不会发生反应液倒灌、喷射危险；

本实用新型水解釜采用多层水平搅拌桨，减少液体上下交换。同时原料由上液面加入，从底部压出，所以整体物料随进、出料呈缓慢下降形式，油脂能在反应釜中有足够水解时间。

本实用新型在使用时，从保温罐14中通过皂脚输送泵5泵出经过滤器3过滤后，滤液经换热器换热，控制温度为85-90℃进脱气塔4脱气，脱气后经皂脚输送泵5泵出准备进料；工艺水从工艺水储存罐16通过高压输送泵打出经工艺水换热器2换热，控制温度为85-90℃；进料皂脚和进料水流量按投料比1:0.25进油水混合器6混合后进入水解釜7；以进料流量(进料油脂流量加进料水流量)连续出料，物料通过釜内压力压入闪蒸罐8；物料进入闪蒸罐8因物料温度过高会发生沸腾现象，大量水会汽化，汽化的蒸汽经第一换热器9冷却后采集至工艺水冷凝罐10，釜液经第二换热器11冷却(温度控制在50-60℃)后，打入酸化釜12；将酸化后的溶液经输送泵打入常压分层塔14分离，分离上层为油层和下层为水层，油层为粗脂肪酸，水层为甜水。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。