一种樟树籽制备生物柴油的生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物柴油制备领域，具体是指一种樟树籽制备生物柴油的生产系统。
【背景技术】
[0002]生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油月旨、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如:醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。
[0003]目前，利用油脂制备液体燃料而得到生物柴油的工艺复杂，受此限制其生产系统复杂，生产环节较多且不便于控制，生产出的产品质量不稳定。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种樟树籽制备生物柴油的生产系统，符合樟树籽制备液体燃料油的生产要求，生产环节较少且便于控制，可实现自动化生产。另一方面生产环节流畅连接，从樟树籽原料到最后的液体燃料油成品逐步加工，加工过程中主要物料几乎不与外界接触，有效避免二次污染。
[0005]本发明通过下述技术方案实现:一种樟树籽制备生物柴油的生产系统，包括提取油脂系统、催化裂解系统、酯化改性系统和中控系统，提取油脂系统、催化裂解系统、酯化改性系统依次连接并分别与中控系统连接；所述提取油脂系统包括余渣回收槽和依次连接的混合槽、二级分散乳化机、初级离心沉降机、冻熔罐、高速管式离心沉降机；所述催化裂解系统包括裂解反应器和分别与裂解反应器连接的裂解催化剂储料罐、第一冷凝器、第一收料器；所述酯化改性系统包括酯化反应器和分别与酯化反应器连接的酯化催化剂储料罐、辅料罐、第二冷凝器、第二收料器；所述中控系统包括控制中心和多个分别与控制中心独立连接的控温装置、流量控制装置。
[0006]本发明配合新的液体燃料制备工艺，将原料樟树籽通过油脂提取、催化裂解、酯化的手段制备得到液体燃料油。本发明符合樟树籽制备液体燃料油的生产要求，通过提取油脂系统实现樟树籽油的提取，通过催化裂解系统实现樟树籽油的催化裂解并得到一级液体燃料，通过酯化改性系统实现一级液体燃料的酯化反应并提高其热值而得到更接近传统石化燃料的二级液体燃料，实现生物柴油的制备。整个过程通过中控系统进行系统化控制，减少人工参与，保证生产过程以及产品质量的稳定；生产环节较少且便于控制，可实现自动化生产。
[0007]进一步地，所述二级分散乳化机包括粗磨的第一胶体磨和超精细磨的第二胶体磨；所述第一胶体磨内外齿间隙为2.0-3.0mm，第二胶体磨内外齿间隙小于200 μπι。
[0008]所述胶体磨是由电动机通过皮带传动带动外齿(或称为转齿)与相配的内齿(或称为定齿)作相对的高速旋转，其中一个高速旋转，另一个静止，樟树籽为主的被加工物料受向下的螺旋冲击力作用，透过内齿、外齿之间的间隙时受到强大的剪切力、摩擦力、高频振动、高速旋涡等物理作用，使其被有效地乳化、分散、均质和粉碎，达到物料超细粉碎及乳化的效果。胶体磨产品除电机及部分零部件外，凡与物料相接触的零部件全部采用高强度不锈钢制成，尤其是关健的动、静磨盘还进行强化处理，因此具有良好的耐腐性、耐磨性、不污染物料。内齿、外齿之间的间隙可调，不同的间隙用于适应不同的加工精度，间隙越小，加工精度越高。
[0009]进一步地，所述初级离心沉降机的分离因数为1300-2000，高速管式离心沉降机的分离因数为15000-18000。
[0010]所述初级离心沉降机用于固-液分离，液相进入冻熔罐，固相排至余渣回收槽；所述高速管式离心沉降机用于固-液-液分离，油相的樟树籽油进入裂解反应器，水相和固相均排放至余渣回收槽。
[0011]进一步地，所述余渣回收槽包括与二级分散乳化机连接的第一余渣回收槽、与初级离心沉降机连接的第二余渣回收槽和与高速管式离心沉降机连接的第三余渣回收槽。
[0012]所述第一余渣回收槽用于回收二级分散乳化机中产生的樟树籽的籽壁、核仁等残渣，第二余渣回收槽用于回收初级离心沉降机中产生的固相废渣，第三余渣回收槽用于回收高速管式离心沉降机中产生的固相及水相废渣。
[0013]进一步地，所述裂解反应器设置有与高速管式离心沉降机连接的第一物料进口、与裂解催化剂储料罐连接的第一添料口、与第一冷凝器连接的第一蒸馏口和与第一收料器连接的第一废料出口。
[0014]所述提取油脂系统中提取的樟树籽油以油相从高速管式离心沉降机中分离后，由第一物料进口进入裂解反应器，用于裂解反应的裂解催化剂从裂解催化剂储料罐中由第一添料口进入裂解反应器。在裂解条件下，樟树籽油与裂解催化剂在裂解反应器中充分接触并使的樟树籽油蒸发出油相，油相由第一蒸馏口进入第一冷凝器，冷凝得到第一液体燃料，其他残留成分由第一废料出口排至第一收料器。此时的第一液体燃料已经可以作为燃料进行使用，但其品质较差，热值较低。
[0015]进一步地，所述第一物料进口、第一添料口分别与流量控制装置单独连接。
[0016]所述第一物料进口与流量控制装置连接，可有效测量并控制樟树籽油的进入量；所述第一添料口与流量控制装置连接，可有效测量并控制裂解催化剂的添加量，使樟树籽油与裂解催化剂的配比符合最佳工艺参数。
[0017]进一步地，所述酯化反应器设置有与第一冷凝器连接的第二物料进口、与酯化催化剂储料罐连接的第二添料口、与辅料罐连接的第三添料口、与第二冷凝器连接的第二蒸馏口和与第二收料器连接的第二废料出口。
[0018]所述催化裂解系统中制取的第一液体燃料由第二物料进口进入酯化反应器，用于酯化反应的酯化催化剂从酯化催化剂储料罐中由第二添料口进入酯化反应器，用于酯化反应的反应剂从辅料罐由第三添料口进入酯化反应器。在酯化条件下，第一液体燃料、酯化催化剂、酯化反应剂在酯化反应器中充分接触并相互作用，蒸发出的油相经过第二蒸馏口进入第二冷凝器，冷凝得到第二液体燃料，即提高热值后的生物柴油，其他残留成分由第二废料出口排至第二收料器。
[0019]进一步地，所述第二物料进口、第二添料口、第三添料口分别与流量控制装置单独连接。
[0020]所述第二物料进口与流量控制装置连接，可有效测量并控制第一液体燃料的进入量；所述第二添料口与流量控制装置连接，可有效测量并控制酯化催化剂的添加量；所述第三添料口与流量控制装置连接，可有效测量并控制酯化反应的酯化反应剂的添加量，使配比符合最佳工艺参数。
[0021]进一步地，所述控温装置包括与二级分散乳化机连接的第一温控器、与冻熔罐连接的第二温控器、与裂解反应器连接的第三温控器和与酯化反应器连接的第四温控器；所述第二温控器包括降温控制单元和升温控制单元。
[0022]所述控温装置中各个温控器都是由控制中心单独控制的，互不干扰。由于物料在冻熔罐中先冷冻结晶然后再升温熔解，所以第二温控器配置降温控制单元和升温控制单元以满足生产需要。
[0023]进一步地，还包括与控制中心连接的提升泵组，提升泵组中每一个提升泵都由控制中心单独控制。
[0024]所述提升泵组包括分别设置在二级分散乳化机、冻熔罐、裂解反应器、酯化反应器其进料端的提升泵，各个提升泵由控制中心单独控制。
[0025]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
(I)本发明符合樟树籽制备液体燃料油的生产要求，生产环节较少且便于控制，可实现自动化生产。
[0026](2)本发明生产环节流畅连接，从樟树籽原料到最后的液体燃料油成品逐步加工，加工过程中主要物料几乎不与外界接触，有效避免二次污染。
【附图说明】
[0027]图1为本发明中生产系统结构示意图。
[0028]图2位本发明的生产系统流程图。
[0029]其中:11一混合槽，12—二级分散乳化机，13—初级离心沉降机，14一冻熔罐，15—高速管式离心沉降机，101—第一余渣回收槽，102—第二余渣回收槽，103—第三余渣回收槽，21 —裂解反应器，22—裂解催化剂储料罐，23—第一冷凝器，24—第一收料器，31—酯化反应器，32一醋化催化剂储料鍾，33一辅料鍾，34一第二冷凝器，35一第二收料器，41 一控制中心，421 —第一温控器，422—第二温控器，423—第三温控器，424—第四温控器。
【具体实施方式】