专利名称：一种泔水油制生物柴油装置及其制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种厨余垃圾处理设备，尤其涉及ー种泔水油制生物柴油装置及其制备方法。
背景技术：
利用餐厨泔水油为原料生产生物柴油是ー项符合环保要求开发的新技木，可再生的新型绿色环保能源。目前，国内生物柴油的生产仍以化学法为主，以动植物油脂为原料， 通过催化，酷交換反应，生成生物柴油。生产过程中出现难能控制在催化剂酸或碱的存在下加入过量的甲醇或乙醇经回收后循环使用。这些エ艺都已成熟，但原料成本较高，使生物柴油的成本难免受到限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供ー种泔水油制生物柴油装置及其制备方法，解决生物柴油的成本高的不足。本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的ー种泔水油制生物柴油装置，包括搅拌器和进料装置，其特征在于包括圆锥形反应釜体，所述反应釜上设有盖板；反应釜内设有电热棒，电热棒上端固定在盖板上；反应釜内还设有固定在盖板上的静电磁场正极棒和静电磁场负极棒。所述进料装置包括酸催化剂加料罐、原料加料管、甲醇加料罐和碱催化剂加料罐； 所述进料装置均设置在盖板上，出料ロ设在底部中央。所述酸催化剂加料罐、甲醇加料罐和碱催化剂加料罐的底端进料ロ均为电磁阀进料ロ。所述反应釜ー侧中部有观察窗。所述反应釜内有八根电热棒，均勻固定在盖板上。所述搅拌器安装在盖板的中央，由电机控制。ー种利用上述的装置用泔水油制备生物柴油的方法，包括以下步骤(1)将餐厨垃圾中分离出的餐厨泔水油由原料加料管泵入反应釜中，由电热棒加热及搅拌器搅拌使餐厨泔水油均勻融化，然后静置，由静电磁场棒作用迫使餐厨泔水油内的杂物及水份快速沉降，然后由反应釜底部排出；(2)对步骤(1)中处理的餐厨泔水油进行酯化反应，由电热棒加热，搅拌器充分搅拌同时从酸催化剂加料罐和甲醇加料罐加入酸催化剂和甲醇进行反应，反应温度 60°C-90°C，反应时间2. 5-3小吋，反应后静置0. 5_3小吋，由静电磁场棒作用迫使产物内的杂物及水份快速沉降，然后由反应釜底部排出；(3)将步骤O)中反应釜中剰余物进行酯交換反应，由电热棒加热，由搅拌器充分搅拌同时从碱催化剂加料罐和甲醇加料罐加入碱催化剂和甲醇进行反应，反应温度 600C -90°C，反应时间0. 5-3小时；
(4)甘油分离反应结束后的油品静置，静置0.5-3小吋，由静电磁场棒工作迫使副产物甘油快速沉降由反应釜底部排出；将上层物料进行水洗处理，用水量为油品的 10-25%，在静电场作用下加速油水分层过程，分层结束后排除下层水分，水洗处理进行2-5 次，得到的产品生物柴油；(5)脱色将所得到的产品生物柴油加热至60°C -90°C，加入脱色剤，脱色时间为 0. 5-1小吋，得到最终的产品。所述酸催化剂由98%的浓硫酸、99%的草酸和99%的冰醋酸混合而成，按重量配比为浓硫酸草酸冰醋酸为(1-2) 0. 1 0. 1 ；所述酸催化剂用量为餐厨泔水油重量的-2%，甲醇用量为餐厨泔水油重量的20% -30%。所述的碱催化剂为甲醇钾、氢氧化钠或氢氧化钾，碱催化剂用量为餐厨泔水油重量的_2%，甲醇用量为餐厨泔水油重量的20% -30%。所述脱色剂为盐酸和双氧水，盐酸用量为生物柴油重量的0. 1% -0.2%，双氧水用量为生物柴油重量的0.2% -0.5%。本发明具有如下优点本发明装置结构简単，利用搅拌和静电磁场棒的作用生产生物柴油；原料易得、生产エ艺简单、生产设备全密闭化、不会造成二次环境污染；本发明有效解决了餐厨垃圾中泔水油的资源循环利用，从而实现了餐厨垃圾变废为宝的目的，同时也提高了食品安全性。
图1为本发明装置结构示意2为本发明装置结构俯视图如图所示，1-反应釜，2-电热棒，3-静电磁场正极棒，4-静电磁场负极棒，5-酸催化剂电磁阀进料ロ，6-酸催化剂加料罐，7-原料加料管，8-搅拌器，9-甲醇加料罐，10-甲醇电磁阀进料ロ，11-碱催化剂加料罐，12-碱催化剂电磁阀进料ロ，13-观察窗，14-电磁阀出料ロ
具体实施例方式实施例1ー种泔水油制生物柴油装置，包括搅拌器和进料装置，所述搅拌器8安装在盖板的中央，由电机控制，其特征在于包括圆锥形反应釜体，所述反应釜1上设有盖板；反应釜 1内设有电热棒2，电热棒2上端固定在盖板上；所述反应釜1内有八根电热棒2，均勻固定在盖板上，可以使得反应物均勻受热，防止了局部受热的爆沸现象。反应釜1内还设有固定在盖板上的静电磁场正极棒3和静电磁场负极棒4，的静电磁场棒的使用可以加快反应静止过程中物质的沉降，有利于杂质的分离。所述进料装置包括酸催化剂加料罐6、原料加料管7、甲醇加料罐9和碱催化剂加料罐11 ；所述进料装置均设置在盖板上，出料ロ为电磁阀出料ロ 14设在底部中央。所述酸催化剂加料罐6、甲醇加料罐9和碱催化剂加料罐11的底端分别设有酸催化剂电磁阀进料 ロ 5、甲醇电磁阀进料ロ 10和碱催化剂电磁阀进料ロ 12。不同的原料采用不同的加料罐， 易于控制物料的配比，利于加料。
所述反应釜1 ー侧中部有观察窗，利于观察反应的现象。ー种利用上述的装置用泔水油制备生物柴油的方法，包括以下步骤将餐厨垃圾中分离出的餐厨泔水油从原料加料管7泵入反应釜1中由八根电热棒 2加热，搅拌器8搅拌至90度，然后静置，由静电磁场正极棒3和静电磁场负极棒4工作迫使餐厨泔水油内的杂物及水份快速沉降，然后由反应釜底部电磁阀出料ロ 14排出沉降物及水。将反应釜中已预处理的100公斤餐厨泔水油由八根电热棒2加热至70度，由搅拌器8充分搅拌，同时由酸催化剂加料罐6通过酸催化剂电磁阀进料ロ 5加入1公斤酸催化剂及由甲醇加料罐9通过甲醇电磁阀进料ロ 10加入20公斤甲醇进行搅拌酯化反应3小吋， 后静置2小吋，由静电磁场正极棒3和静电磁场负极棒4工作迫使餐厨泔水油内的杂物及水份快速沉降，然后由反应釜底部电磁阀出料ロ 14排出沉降物及水。将反应釜中粗酯由电热棒2加热至70度，由搅拌器8充分搅拌同时由碱催化剂加料罐11通过碱催化剂电磁阀进料ロ 12加入1公斤氢氧化钠及由甲醇加料罐9通过甲醇电磁阀进料ロ 10加入20公斤甲醇进行反应1小吋，后静置2小吋，由静电磁场正极棒3和静电磁场负极棒4工作迫使甘油快速沉降，然后由反应釜底部电磁阀出料ロ 14排出。将上层物料进行水洗处理，用水量为油品的15%，在静电场作用下加速油水分层过程，分层结束后排除下层水分，水洗处理进行3次。所得到的产品生物柴油。将所得到的产品生物柴油加热至60度，加入0. 3公斤盐酸和双氧水，脱色1小吋， 最终得到终产品。实施例2利用实施例1的装置用泔水油制备生物柴油的方法，包括以下步骤将餐厨垃圾中分离出的餐厨泔水油从原料加料管7泵入反应釜1中由八根电热棒 2加热，搅拌器8搅拌至90度，然后静置，由静电磁场正极棒3和静电磁场负极棒4工作迫使餐厨泔水油内的杂物及水份快速沉降，然后由反应釜底部电磁阀出料ロ 14排出沉降物及水。将反应釜中已预处理的100公斤餐厨泔水油由八根电热棒2加热至70度，由搅拌器8充分搅拌，同时由酸催化剂加料罐6通过酸催化剂电磁阀进料ロ 5加入2公斤酸催化剂及由甲醇加料罐9通过甲醇电磁阀进料ロ 10加入30公斤甲醇进行搅拌酯化反应3小吋， 后静置2小吋，由静电磁场正极棒3和静电磁场负极棒4工作迫使餐厨泔水油内的杂物及水份快速沉降，然后由反应釜底部电磁阀出料ロ 14排出沉降物及水。将反应釜中粗酯由电热棒2加热至80度，由搅拌器8充分搅拌同时由碱催化剂加料罐11通过碱催化剂电磁阀进料ロ 12加入2公斤氢氧化钠及由甲醇加料罐9通过甲醇电磁阀进料ロ 10加入30公斤甲醇进行反应1小吋，后静置2小吋，由静电磁场正极棒3和静电磁场负极棒4工作迫使甘油快速沉降，然后由反应釜底部电磁阀出料ロ 14排出。将上层物料进行水洗处理，用水量为油品的25%，在静电场作用下加速油水分层过程，分层结束后排除下层水分，水洗处理进行3次。所得到的产品生物柴油。将所得到的产品生物柴油加热至90度，加入0. 5公斤盐酸和双氧水，脱色1小吋，
最终得到终产品。
权利要求
1.ー种泔水油制生物柴油装置，包括搅拌器和进料装置，其特征在于包括圆锥形反应釜体，所述反应釜上设有盖板；反应釜内设有电热棒，电热棒上端固定在盖板上；反应釜内还设有固定在盖板上的静电磁场正极棒和静电磁场负极棒。
2.如权利要求1所述的泔水油制生物柴油装置，其特征在于所述进料装置包括酸催化剂加料罐、原料加料管、甲醇加料罐和碱催化剂加料罐；所述进料装置均设置在盖板上， 出料ロ设在底部中央。
3.如权利要求1所述的泔水油制生物柴油装置，其特征在于所述酸催化剂加料罐、甲醇加料罐和碱催化剂加料罐的底端进料ロ均为电磁阀进料ロ。
4.如权利要求1所述的泔水油制生物柴油装置，其特征在于所述反应釜ー侧中部有观察窗。
5.如权利要求1所述的泔水油制生物柴油装置，其特征在于所述反应釜内有八根电热棒，均勻固定在盖板上。
6.如权利要求1所述的泔水油制生物柴油装置，其特征在于所述搅拌器安装在盖板的中央，由电机控制。
7.ー种利用如权利要求1所述的装置用泔水油制备生物柴油的方法，包括以下步骤(1)将餐厨垃圾中分离出的餐厨泔水油由原料加料管泵入反应釜中，由电热棒加热及搅拌器搅拌使餐厨泔水油均勻融化，然后静置，由静电磁场棒作用迫使餐厨泔水油内的杂物及水份快速沉降，然后由反应釜底部排出；(2)对步骤(1)中处理的餐厨泔水油进行酯化反应，由电热棒加热，搅拌器充分搅拌同时从酸催化剂加料罐和甲醇加料罐加入酸催化剂和甲醇进行反应，反应温度60°C -90反应时间2. 5-3小吋，反应后静置0. 5-3小吋，由静电磁场棒作用迫使产物内的杂物及水份快速沉降，然后由反应釜底部排出；(3)将步骤O)中反应釜中剰余物进行酯交換反应，由电热棒加热，由搅拌器充分搅拌同时从碱催化剂加料罐和甲醇加料罐加入碱催化剂和甲醇进行反应，反应温度 600C -90°C，反应时间0. 5-3小时；(4)甘油分离反应结束后的油品静置，静置0.5-3小吋，由静电磁场棒工作迫使副产物甘油快速沉降由反应釜底部排出；将上层物料进行水洗处理，用水量为油品的10-25%， 在静电场作用下加速油水分层过程，分层结束后排除下层水分，水洗处理进行2-5次，得到的产品生物柴油；(5)脱色将所得到的产品生物柴油加热至60°C-9(TC，加入脱色剤，脱色时间为0.5-1 小吋，得到最终的产品。
8.如权利要求7所述的用泔水油制备生物柴油的方法，所述酸催化剂由98%的浓硫酸、99%的草酸和99%的冰醋酸混合而成，按重量配比为浓硫酸草酸冰醋酸为 (1-2) 0. 1 0.1;所述酸催化剂用量为餐厨泔水油重量的-2%，甲醇用量为餐厨泔水油重量的20% -30%。
9.如权利要求7所述的用泔水油制备生物柴油的方法，所述的碱催化剂为甲醇钾、氢氧化钠或氢氧化钾，碱催化剂用量为餐厨泔水油重量的"2%,甲醇用量为餐厨泔水油重量的20% -30%。
10.如权利要求7所述的用泔水油制备生物柴油的方法，所述脱色剂为盐酸和双氧水，盐酸用量为生物柴油重量的0. 1% _0.2%，双氧水用量为生物柴油重量的0.2% -0.5%。
全文摘要
本发明公开了一种泔水油制生物柴油装置及其制备方法，其特征在于该装置包括圆锥形反应釜体，所述反应釜上设有盖板；反应釜内设有电热棒，电热棒上端固定在盖板上；反应釜内还设有固定在盖板上的静电磁场正极棒和静电磁场负极棒。所述进料装置包括酸催化剂加料罐、原料加料管、甲醇加料罐和碱催化剂加料罐；所述进料装置均设置在盖板上，出料口设在底部中央。生物柴油的制备方法是通过泔水油与甲醇在催化剂存在的情况下反应得到。本发明装置结构简单，利用搅拌和静电磁场棒的作用生产生物柴油；原料易得、生产工艺简单、生产设备全密闭化、不会造成二次环境污染；本发明有效解决了餐厨垃圾中泔水油的资源循环利用，从而实现了餐厨垃圾变废为宝的目的，同时也提高了食品安全性。
文档编号C10L1/02GK102559391SQ201210005338
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者邵道德 申请人:邵道德