系的生物质生物油制取系统，其特征在于包括超声波高压反应罐(8)、离心分离机(22)、固体燃料回收仓(23)、第一蒸馏装置(25)、第二蒸馏装置(34)、第一离心萃取机(28)、第二离心萃取机(29)、第三离心萃取机(30)、第四离心萃取剂(31)、第一输送栗(21)、第二输送栗(27)、无水乙醇储存罐(7)、萃取剂储存罐(35)、无水乙醇回收罐(24)、萃取剂回收罐(33)、储料罐(6)、储油罐(36)、气体储存罐(2)、气体回收罐(I)、第一废液回收罐(26)、第二废液回收罐(32); 所述超声波高压反应罐(8)上设置有高压反应罐物料入口(9)、高压反应罐醇/水入口(11)、超声波反应器与超声波换能器(18)、高压反应罐料液出口( 19)、高压反应罐料液出口阀门(20)、高压反应罐溢流口( 13)、高压反应罐进气口( 14)、高压反应罐排气口( 15); 所述离心分离机(22)上设置有离心分离机入口(37)、离心分离机液体出口( 39)、离心分呙机固体出口(38)； 所述第一蒸馏装置(25)设置有第一蒸馏装置入口(40)、第一蒸馏装置有机溶液出口(42)、第一蒸馏装置水-生物油出口(41); 所述第一离心萃取机(28)、第二离心萃取机(29)、第三离心萃取机(30)和第四离心萃取剂(31)分别设置有:萃取母液入口( 47、48、49、50)，以及有机溶液入口( 55、56、57、58)，以及萃残液出口(43、44、45、46)，还设有萃取剂相生物油出口(51、52、53、54)； 所述第二蒸馏装置(34)设置有第二蒸馏装置入口(59)、第二蒸馏装置有机溶液出口(60),第二蒸馏装置生物油出口(61); 所述气体储存罐(2)通过闸阀二(5)连接高压反应罐进气口(14)，所述高压反应罐排气口(15)通过闸阀一 (3)依次连接压缩栗(4)、气体回收罐(I);储料罐(6)与高压反应罐物料入口 9连接;无水乙醇储存罐(7)与高压反应罐醇/水入口( 11)连接； 所述高压反应罐料液出口(19)依次与第一输送栗(21)、离心分离机(22)、第一蒸馏装置入口(40)相连； 所述离心分离机(22)的离心分离机固体出口(38)与固体燃料回收仓(23)连接;所述第一蒸馏装置(25)的第一蒸馏装置水-生物油出口(41)与第二输送栗(27)连接，之后分两路分别与第一离心萃取机(28)和第二离心萃取机(29)连接； 所述第一离心萃取机(28)与第三离心萃取机(30)连接，所述第二离心萃取机(29)与第四离心萃取机(31)连接;第四离心萃取机有机溶液入口(58)和第三离心萃取机有机溶液入口(57)分别与萃取剂储存罐(35)连接； 第三离心萃取机萃取剂相生物油出口(53)和第四离心萃取机萃取剂物油出口(54)并联后，依次连接第二蒸馏装置入口(59)、储油罐(36);第一蒸馏装置有机溶液出口(42)与无水乙醇回收罐(24)连接，第二蒸馏装置有机溶液出口(60)与萃取剂回收罐(33)连接。2.根据权利要求1所述超声波乙醇一水体系的生物质生物油制取系统，其特征在于，所述超声波高压反应罐(8)还包括压力表(10)、热电偶(17)、搅拌装置(16)、操作面板(12);所述压力表(10)、操作面板(12)设置于超声波高压反应罐(8)顶壁上部，所述热电偶(17)、搅拌装置(16)设置于超声波高压反应罐(8)内部，所述搅拌装置(16)桨叶为同轴两层长方形平板，呈90°分布，搅拌装置(16)可阶段性顺时针逆时针转动，所述热电偶(17)由超声波高压反应罐(8)的顶壁伸入超声波高压反应罐(8)内部。3.根据权利要求1所述超声波乙醇一水体系的生物质生物油制取系统，其特征在于，高压反应罐物料入口(9)与高压反应罐醇/水入口(11)分别设置在超声波高压反应罐(8)罐顶壁上部的两侧，构成该反应区域的入口；高压反应罐料液出口(19)设置于超声波高压反应罐(8)下端底部，构成该反应区域的出口；高压反应罐进气口(14)、高压反应罐排气口(15)设置在超声波高压反应罐(8)的侧壁，且高压反应罐排气口(15)布置位置高于高压反应罐进气口(14)。4.根据权利要求1所述超声波乙醇一水体系的生物质生物油制取系统，其特征在于，所述第一离心萃取机(28)萃残液出口(43)连接第一废液回收罐(26)。5.根据权利要求1所述超声波乙醇一水体系的生物质生物油制取系统，其特征在于，所述第二离心萃取机(29)的萃残液出口(44)连接第二废液回收罐(32)。6.采用权利要求1至5中任一项所述超声波乙醇一水体系的生物质生物油制取系统，制取生物质生物油的方法，其特征在于包括如下步骤: 打开高压反应罐物料入口(9)加入未经干燥研磨的原始生物质，打开高压反应罐醇/水入口( 11)加入醇/水溶液，根据具体工艺条件和生物质处理量设置超声波高压反应罐(8)的加热温度，打开闸阀一(3)，同时打开闸阀二(5)并启动压缩栗(4)连通超声波高压反应罐(8)与气体回收罐(I)，当超声波高压反应罐(8)内部压力达到额定值后关闭闸阀一(3)、闸阀二(5)和压缩栗(4)，运行超声波高压反应罐(8)，超声波高压反应罐(8)工作完毕后打开高压反应罐料液出口阀门(20)，启动第一输送栗(21)将固液混合物送入离心分离机(22)，离心分离完毕后关停离心分离机(22)，固体燃料由离心分离机固体出口(28)排至固体燃料回收仓(23)，液体由离心分离机液体出口(39)排出送入第一蒸馏装置入口(40)，蒸馏完毕后有机溶液由第一蒸馏装置有机溶液出口(42)排入无水乙醇回收罐(24)，水-生物油由第一蒸馏装置水-生物油出口(41)排出，打开第二输送栗(27)，分两路将混合溶液送入第一离心萃取器萃取母液入口(47)、第二离心萃取器萃取母液入口(48)，萃取剂溶液由萃取剂储存罐(35)排出经第三离心萃取器有机溶液入口( 57)、第四离心萃取器有机溶液入口( 58)分别送入第三离心萃取机(30)、第四离心萃取机(31)，萃残液由第一离心萃取器萃残液出口(43)、第二离心萃取器萃残液出口(44)分别送入第一废液回收罐(24)、第二废液回收罐(32)，萃取剂相生物油由第三离心萃取器萃取剂相生物油出口(53)、第四离心萃取器萃取剂相生物油出口(54)经第二蒸馏装置入口(59)送入第二蒸馏装置(34)，蒸馏完毕后有机溶液由第二蒸馏装置有机溶液出口(60)送入萃取剂回收罐(33)，生物油由第二蒸馏装置生物油出口(61)送入储油罐(36)。
【专利摘要】本发明公开了一种超声波乙醇－水体系的生物质生物油制取系统及方法，包括超声波高压反应罐、离心分离机、固体燃料回收仓、第一蒸馏装置、第二蒸馏装置、第一离心萃取器、第二离心萃取器、第三离心萃取器、第四离心萃取器、第一输送泵、第二输送泵、压缩泵、无水乙醇储存罐，萃取剂储存罐、无水乙醇回收罐、萃取剂回收罐、气体储存罐、气体回收罐和废液回收罐等。本系统在亚/超临界条件下，超声波高压反应罐利用超声波的空化效应与乳化效应，配合乙醇/水溶液对生物质进行液化，可用于多种生物质的生物油提取。产生的固液混合物通过离心分离机分离、第一蒸馏装置蒸馏、离心萃取器萃取、第二蒸馏装置蒸馏后制备出生物油。
【IPC分类】C10G7/00, C10G21/18, C10L5/40, C10G1/04
【公开号】CN105542827
【申请号】CN201610063982
【发明人】杨承, 王旭升, 马晓茜, 彭晓为
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月29日