用于生物柴油精馏系统的抽真空系统的制作方法

1.本实用新型涉及生物柴油的精馏技术，尤其是涉及一种用于生物柴油精馏系统的抽真空系统。


背景技术：

2.脂肪酸甲酯(俗称生物柴油)是一种能替代石化柴油的、可再生的绿色清洁能源，亦是一种重要的生物化工基础原料，具有大规模产业化的潜力。目前，大多数生物柴油生产系统是以高酸价的回收油为原料，因而在制备过程中需要先对原料油进行甲酯化反应，使游离脂肪酸生成脂肪酸甲酯以降低原料油的酸价；然后再利用催化剂催化原料油与甲醇进行酯交换反应得到脂肪酸甲酯。然后再对脂肪酸甲酯进行精馏处理以得到生物柴油成品。
3.脂肪酸甲酯的精馏工序是在精馏塔内进行，利用抽真空系统对精馏塔抽取真空，以对脂肪酸甲酯进行精馏提纯。目前，精馏塔配套的抽真空系统是利用多个泵和液环真空泵抽真空，在抽真空时轻组分随着真空管道混入液环真空泵，导致液环真空泵循环水温度升高并含有大量的轻组分，存在轻组分挥发情况，给大气造成污染，而且轻组分进入液环真空泵的循环水带来了水污染，增加污水处理量和处理难度，且气味较大。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种用于生物柴油精馏系统的抽真空系统，有效避免真空管道内的轻组分进入循环水，减少污水量和废气排放量。
5.为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
6.本发明所述的用于生物柴油精馏系统的抽真空系统，包括由依次连接的第一抽真空单元、第二抽真空单元和第三抽真空单元构成的三级真空泵组、用于对所述三级真空泵组抽出的气体进行冷却的冷却排污系统和电控系统；
7.所述第一抽真空单元具有第一工作泵和与第一工作泵连接的第一排液罐；
8.所述第二抽真空单元具有至少两个依次连接的第二工作泵和与最后一个所述第二工作泵的排液口连接的第二排液罐，第一工作泵和第二工作泵均为罗茨泵；
9.所述第三抽真空单元具有与最后一个第二工作泵的排气口连接的第三工作泵，所述第三工作泵的排气口与所述冷却排污系统连接，第三工作泵的进气口处设置有止回阀；且第三工作泵为螺杆泵；
10.其中，所述第一工作泵的进气口处设置有压力变送器，所述压力变送器将信号传输给所述电控系统，所述电控系统的控制输出端与第一工作泵、第二工作泵和第三工作泵的控制输入端电连接。
11.在上述方案中，第一抽真空单元和第二抽真空单元均具有排液罐且第三抽真空单元的进口处具有止回阀，实现了轻组分凝液的排放，有效避免轻组分随真空管道进入第三抽真空单元的循环水，有效避免第三抽真空单元的循环冷却水被轻组分污染，减少水污染量和轻组分外溢量，保证工作环境；另外，本实用新型利用具有接收罐和缠绕式换热器对三
级真空机组抽出的轻组分进行冷凝，冷凝效果好，尽可能地减少废气。
12.优选的，所述冷却排污系统包括竖向设置的缠绕式换热器和所述缠绕式换热器连接的接收罐，缠绕式换热器具有冷却通道和气体通道，所述第三工作泵的排气口经所述气体通道与所述冷却通道内的冷媒热交换后进入所述接收罐，且接收罐上具有带有第三排液阀的第三排液管和将气体排出的排气口。
13.优选的，所述第一工作泵、第二工作泵和第三工作泵的电机均为防爆电机，提高安全性；防爆电机均由电控系统控制，以实现本实用新型的同时启动和关闭。
14.优选的，所述第一工作泵的排气口为侧排气口且与第一个所述第二工作泵的进气端连接；第一工作泵的排液口为底排液口并与所述第一排液罐连接，且第一排液罐的排液口处设置有带有第一排液阀的第一排液管。本实用新型中的第一工作泵具有侧排气口和第拍液口，便于安装。
15.优选的，所述第二工作泵为两个，第二个第二工作泵具有侧排气口和底排液口，其侧排气口与所述第三工作泵连接，其底排液口与所述第二排液罐连通，且第二排液罐的排液口处设置有带有第二排液阀的第二排液管。
16.优选的，所述第三工作泵的进气管道上设置有防爆温控器，所述止回阀和所述防爆温控器之间连接有带有球阀的冲洗支管。
17.与现有技术相比，本实用新型的第一抽真空单元和第二抽真空单元均具有排液罐且第三抽真空单元的进口处具有止回阀，实现了轻组分凝液的排放，有效避免轻组分随真空管道进入第三抽真空单元的循环水，有效避免第三抽真空单元的循环冷却水被轻组分污染，减少水污染量和轻组分外溢量，保证工作环境；另外，本实用新型利用具有接收罐和缠绕式换热器对三级真空机组抽出的轻组分进行冷凝，冷凝效果好，尽可能地减少废气。
附图说明
18.图1是本实用新型的管路图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
20.需要说明的是，在下述实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.结合图1可知，本实用新型提供了一种用于生物柴油精馏系统的抽真空系统，包括由依次连接的第一抽真空单元、第二抽真空单元和第三抽真空单元构成的三级真空泵组、用于对三级真空泵组抽出的轻组分气体进行冷却的冷却排污系统和用于控制三级真空泵组的电控系统（设置在电控柜1内）；第一抽真空单元包括一个第一工作泵2.1和与第一工作泵2.1连接的第一排液罐2.2（由于冷凝量较少，第一排液罐2.2优选容积为10l的小体积
罐），第二抽真空单元包括两个连接在一起的第二工作泵4.1和第二排液罐4.2（由于冷凝量较少，第一排液罐2.2优选容积为10l的小体积罐），第三抽真空单元包括第三工作泵3，第一工作泵2.1、两个第二工作泵4.1和第三工作泵3通过真空管道依次连接在一起；
22.第一工作泵2.1具有第一侧排气口和第一底排液口，第一底排液口通过第一排液管路2.3与第一排液罐2.2连接，第一排液罐2.2的排液口上设置有带有第一排液阀2.4的第一排液管2.5。工作时，第一工作泵2.1产生的凝液排入第一排液罐2.2，避免凝液随轻组分进入第二抽真空单元，避免轻组分进入真空管道；
23.为便于区分，两个第二工作泵依次记作第二工作泵4.1a和第二工作泵4.1b，第二工作泵4.1b具有第二侧排气口和第二底排液口，第二侧排气口与第三工作泵3的进气端连接，第二工作泵4.1产生的凝液通过第二排液管路4.3进入第二排液罐4.2，进一步避免凝液进入第三抽真空单元而污染第三工作泵3的循环水；第二底排液口与第二排液罐4.2连接，第二排液罐4.2的排液口处连接有带有第二排液阀4.4的第二排液管4.5，可定期排放。
24.第一工作泵2.1、第二工作泵4.1均为罗茨泵，第三工作泵3为螺杆泵，螺杆泵的循环水为冷却水，第三工作泵3的进气侧的真空管道上设置有止回阀5和防爆温控器9，避免轻组分气体逆回至第二抽真空单元；止回阀5和防爆温控器9之间连接有带有球阀10的支管，以便于对泵冲洗。另外，第三工作泵3的出气口随真空管道进入后述的缠绕式换热器6.1，第三工作泵3的排液口直接与接收罐6.2连接，使第三工作泵3运行过程中产生的凝液直接进入接收罐6.2。
25.结合图1可知，冷却排污系统包括竖向设置的缠绕式换热器6.1（采用10平方缠绕式换热器6.1）和缠绕式换热器6.1连接的接收罐6.2，缠绕式换热器6.1具有冷却通道和气体通道，第三工作泵3的排气口经气体通道与冷却通道内的冷媒热交换后进入接收罐6.2，且接收罐6.2上具有带有第三排液阀6.3的第三排液管6.4和将气体排出的排气口6.5。采用缠绕式换热器6.1进行换热，换热效果好，实现轻组分的高效率冷凝；经冷凝后的轻组分液体流入接收罐6.2，通过第三排液管6.5将冷凝后的轻组分液体排放至污水处理系统。
26.在实际安装时，第三工作泵3的进气口侧的真空管道上还设置有防爆温控器，止回阀5和防爆温控器10之间连接有带有球阀的冲洗支管；第一工作泵2.1和第二工作泵4.1进口侧的真空管道上均连接有带有冲洗阀7（为手动球阀）的冲洗支管；第一工作泵2.1、第二工作泵4.1和第三工作泵3的电机均采用防爆电机，第一工作泵2.1的进气口处还设置有压力变送器8，电控系统为压力变送器提供电源并接收压力变送器的信号，电控系统控制四个工作泵的防爆电机，以实现本实用新型的自动开启和关闭。
27.本实用新型的工作过程及原理为：第一工作泵2.1的进气口与精馏塔连通，通过电控系统启动使本实用新型处于工作状态，四个工作泵依次连接，进而将轻组分气体抽送至缠绕式换热器6.1内进行换热冷却，将冷凝后的轻组分排放至接收罐6.2内；在运行过程中，定期开启第一工作泵2.1和第二工作泵4.1上的排液管路的排液阀（当然排液阀也可以处于一直开启状态），使抽真空产生的冷凝液尽可能地被排出至排液罐内，避免进入螺杆泵的循环水体系，减少污水量；排液罐和冷却排污系统相结合，实现了轻组分的充分冷凝，减少轻组分散发量，保护环境。在精馏结束时，为避免精馏塔出现倒吸情况，可先切断真空管道与精馏塔，然后再关闭本实用新型的抽真空系统。
28.最后还需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于
限制本发明，尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因而，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，均应包含在本本实用新型的保护范围之内。