一种超声波辅助贝壳类钙基石灰的微藻生物柴油制取系统的制作方法_2

文档序号:8799953阅读:来源:国知局
宝,实现微藻生物柴油制取工业化,同时反应条件温和,环境友好。
[0019]与现有技术相比,本实用新型的有益效果:
[0020]利用废弃贝壳煅烧成生石灰作为酯交换反应催化剂,合理变废为宝。生物柴油超声反应罐中的超声波发生器产生的高频震荡信号由超声波换能器转换为高频机械震荡波传播到生物柴油超声反应罐中的微藻一氯仿/甲醇有机溶液混合液中。超声波在液体中振动传播时产生数以万计的小气泡,这些小气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合,小气泡破裂时产生高速微声流,对周围物质产生剪切作用,破坏大分子以至于细胞,迫使微藻细胞质暴露和析出。另外,超声波产生的乳化、弥散、扩散等效应能使微藻油脂与有机溶液充分接触萃取,减少了有机溶液需求量,加速化学反应速率。萃取完毕后通过离心分离机将藻渣和萃取液分离开,萃取液重新输入生物柴油超声反应罐中,并加入生石灰,再次进行超声波辅助酯交换反应,提高反应速率。反应完毕后通过离心分离机将生石灰和粗制生物柴油分离开,生石灰回收进入物料仓再次使用。粗制生物柴油进入蒸馏装置进行蒸馏分离,蒸馏分离得到的生物柴油输入储油罐,有机溶液回收进入有机溶液回收罐。本实用新型充分利用沿海海洋生物资源的优势,合理变废为宝,实现微藻生物柴油制取工业化,同时反应条件温和,环境友好。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图;
[0022]图2是本实用新型的生物柴油超声反应罐的结构示意图;
[0023]图3为超声波发生器和超声波换能器在生物柴油超声反应罐中的位置示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例对本实用新型作进一步地具体详细描述,但本实用新型的实施方式不限于此,对于未特别注明的工艺参数,可参照常规技术进行。
[0025]图1-图3中,各个部件如下:贝壳磨粉机1、回转煅烧窑2、生石灰堆3、第一传送带4、第二传送带5、生物柴油超声反应罐6、生物柴油超声反应罐第一物料仓7、生物柴油超声反应罐第二物料仓8、第一阀门9、第二阀门10、搅拌装置11、超声波发生器和超声波换能器12、蛇形加热棒13、热电偶14、生物柴油超声反应罐料液出口 15、第三阀门16、二次返料口 17、有机溶液进液口 18、第四阀门19、操作面板20、有机溶液储存罐21、有机溶液储存罐出口 22、第一泵23、第二泵24、三通阀25、第一离心分离机26、第二离心分离机27、第一通道28、第二通道29、第一离心分离机液体出口 30、第一离心分离机料渣出口 31、第二离心分离机液体出口 32、第二离心分离机料渣出口 33、蒸馏装置34、蒸馏装置入口 35、蒸馏装置生物柴油出口 36、蒸馏装置有机溶液出口 37、储油罐38、储油罐入口 39、有机溶液回收罐40和有机溶液回收罐入口 41 ;
[0026]如图1、图2所示,本实用新型提供了一种超声波辅助贝壳类钙基石灰的微藻生物柴油制取系统,包括贝壳磨粉机1、回转煅烧窑2、第一传送带4、第二传送带5、生物柴油超声反应罐6、有机溶液储存罐21、有机溶液储存罐出口 22、第一泵23、第二泵24、三通阀25、第一离心分离机26、第二离心分离机27、第一通道28、第二通道29、蒸馏装置34、储油罐38、储油罐入口 39、有机溶液回收罐40和有机溶液回收罐入口 41 ;
[0027]所述生物柴油超声反应罐6上设置有生物柴油超声反应罐第一物料仓7、生物柴油超声反应罐第二物料仓8、生物柴油超声反应罐料液出口 15、二次返料口 17和有机溶液进液口 18 ;所述第一离心分离机26上设置有第一离心分离机液体出口 30和第一离心分离机料渣出口 31 ;所述第二离心分离机27上设置有第二离心分离机液体出口 32和第二离心分离机料渣出口 33 ;所述蒸馏装置34上设置有蒸馏装置入口 35、蒸馏装置生物柴油出口 36和蒸馏装置有机溶液出口 37 ;所述有机溶液储存罐21上设置有有机溶液储存罐出口22 ;
[0028]所述贝壳磨粉机I的出口通过第一传送带4与回转煅烧窑2连接,从回转煅烧窑出口得到生石灰堆3,置冷后的生石灰堆3通过所述第二传送带5与生物柴油超声反应罐6上的生物柴油超声反应罐第一物料仓7连接,所述生物柴油超声反应罐的生物柴油超声反应罐料液出口 15与第一泵23、三通阀25顺次连接;所述三通阀25分别通过第一通道28和第二通道29,分别与第一离心分离机26、第二离心分离机27连接;所述第一离心分离机26上的第一离心分离机液体出口 30与第二泵24、二次返料口 17顺次连接;所述第二离心分离机27上的第二离心分离机料渣出口 33与生物柴油超声反应罐第一物料仓7连接;所述第二离心分离机27上的第二离心分离机液体出口 32与蒸馏装置34的蒸馏装置入口 35连接,所述蒸馏装置34的蒸馏装置有机溶液出口 37与有机溶液回收罐40的有机溶液回收罐入口 41连接,所述蒸馏装置34的蒸馏装置生物柴油出口 36与储油罐38的储油罐入口39连接;所述有机溶液储存罐21的有机溶液储存罐出口 22与有机溶液进液口 18连接。
[0029]所述生物柴油超声反应罐6还包括第一阀门9、第二阀门10、搅拌装置11、超声波发生器和超声波换能器12、蛇形加热棒13、热电偶14、第三阀门16、第四阀门19和操作面板20 ;所述第一阀门9设置于生物柴油超声反应罐第一物料仓7上,所述第二阀门10设置于生物柴油超声反应罐第二物料仓8上,所述第三阀门16设置于生物柴油超声反应罐料液出口 15上,所述第四阀门19设置于有机溶液进液口 18上,所述搅拌装置11、超声波发生器和超声波换能器12、蛇形加热棒13和热电偶14设置于生物柴油超声反应罐6内部,所述操作面板20与生物柴油超声反应罐6外表面连接。
[0030]所生物柴油超声反应罐第一物料仓7和生物柴油超声反应罐第二物料仓8设置在生物柴油超声反应罐6顶部圆心两侧,所述搅拌装置11桨叶为长方形平板,呈90°均匀分布,搅拌装置可阶段性顺时针和逆时针转动,所述超声波发生器和超声波换能器12均匀分布于生物柴油超声反应罐6的底部和侧壁(如图3所示),所述蛇形加热棒13螺旋环绕于生物柴油超声反应罐6的内壁面,所述热电偶14位于生物柴油超声反应罐6的中部。
[0031]所述蛇形加热棒13从生物柴油超声反应罐6侧壁最下端引出,沿着侧壁螺旋上升,蛇形加热棒13与侧壁留有空隙,最优地,蛇形加热棒13设有环形肋片,用于加快传热,所述热电偶14从生物柴油超声反应罐6的侧壁中部引出伸入到空腔内。
[0032]所述生物柴油超声反应罐料液出口 15设置在生物柴油超声反应罐6最下端反应区域的侧壁或底壁上,构成该反应区域的出口 ;所述二次返料口 17和有机溶液进液口 18均设置在生物柴油超声反应罐6最上端反应区域的侧壁上,构成该反应区域的入口。所述生物柴油超声反应罐料液出口 15配备第三阀门16,有机溶液进液口 18配备第四阀门19,生物柴油超声反应罐6工作时第三阀门16关闭,生物柴油超声反应罐6停机时,第三阀门16开启,往生物柴油超声反应罐6加入有机溶液时,第四阀门19开启,所述操作面板20根据具体工艺条件和处理量设置蛇形加热棒13加热温度、超声波作用时间和超声波发生器和超声波换能器12启用个数。
[0033]所述生物柴油超声反应罐6工作时,其内部的超声波发生器产生的高频震荡信号由超声波换能器转换为高频机械震荡波传播到液体中,超声波在液体中振动传播时产生数以万计的小气泡,这些小气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合,小气泡破裂时产生高速微声流,对周围物质产生剪切作用,破坏大分子以至于细胞,迫使微藻细胞质暴露和析出,另外,超声波产生的乳化、弥散、扩散等效应能使微藻油脂与氯仿/甲醇有机溶液和生石灰充分接触,减少了有机溶液和生石灰的需求量,蛇形加热棒螺旋上升可以使液体由下而上都得到加热,同时加上搅拌装置11的阶段性双向搅拌,可以使液体剧烈翻滚,从而使液体均匀加热,加速化学反应速率。热电偶14用于实时监测液体温度,防止反应温度过低或过高。
[0034]所述生物柴油超声反应罐料液出口 15与三通阀25的入口之间的管道上设有第一泵23,二次返料口 17与第一尚心分尚机26的第一尚心分尚机液体出口 30之间的管道上可以设有第二泵24,用于为在系统中流动的液体或固液混合物提供动力。
[0035]所述第一泵23的出口设置有三通阀25,分两路和两台所述第一离心分离机26、第二离心分离机27的入口相连,当第一离心分离机26工作、第二离心分离机27停机时,三通阀25开启第一通道28关闭第二通道29,当第一离心分离机26停机、第二离心分离机27工
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1