專利名稱：一種一體化生物柴油制備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物柴油制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種一體化生物柴油制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
柴油是重要的動(dòng)力燃料之一，隨著世界范圍內(nèi)車輛柴油化趨勢(shì)的加快，未來柴油的需求量也會(huì)愈來愈大，而石油資源的日益枯竭和人們環(huán)保意識(shí)的提高，大大促進(jìn)了世界各國(guó)加快柴油替代燃料的開發(fā)步伐，尤其是進(jìn)入了 20世紀(jì)90年代，生物柴油以其優(yōu)越的環(huán)保性能受到了各國(guó)的重視。我國(guó)是最大的發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，自1993年我國(guó)成為石油凈進(jìn)口國(guó)以來，石油進(jìn)口量迅速增長(zhǎng)，已從2001年的7000萬t上升到2004年的1億 t以上，對(duì)外依存度達(dá)到了 40%。所以在石油資源短缺之際，開發(fā)生物可再生資源，對(duì)我國(guó)的整體發(fā)展顯得非常重要。生物柴油具有很多石化柴油不具有的優(yōu)點(diǎn)(1)生物柴油具有優(yōu)良的環(huán)保特性， 主要表現(xiàn)在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可減少約30% (有催化劑時(shí)為70% ) ； (2)具有較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能；(3)具有較好的潤(rùn)滑性能， 能夠降低噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和連桿磨損率，延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命；(4)具有良好的燃料性能，十六烷值高，使其燃燒性好于柴油，燃燒殘留物呈微酸性，使催化劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命加長(zhǎng)；( 無須改動(dòng)柴油機(jī)，可直接添加使用，同時(shí)無需另添設(shè)加油設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備及人員的特殊技術(shù)訓(xùn)練；(6)生物柴油能夠以一定比例與石化柴油調(diào)和使用，可以降低油耗、提高動(dòng)力性，并降低尾氣污染；(7)生物柴油的優(yōu)良性能使得采用生物柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放指標(biāo)不僅滿足目前的歐洲II號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，甚至滿足隨后即將在歐洲頒布實(shí)施的更加嚴(yán)格的歐洲III號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。由于生物柴油的發(fā)展仍處于初級(jí)階段，為了更加深入地對(duì)生物柴油進(jìn)行研究需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，制備生物柴油的裝置均為大型的制備系統(tǒng)，這種制備系統(tǒng)不適用于實(shí)驗(yàn)室研究。并且，使用大型設(shè)備所制取的生物柴油，其油液品質(zhì)很難滿足試驗(yàn)用的油液品質(zhì)，因此會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響。綜上所述，如何提供一種應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室的一體化生物柴油制備系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠制備出油品質(zhì)量較高的生物柴油，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題為提供一種一體化生物柴油制備系統(tǒng)，主要應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室生物柴油的制取，該系統(tǒng)能夠制備出油品質(zhì)量較高的生物柴油。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種一體化生物柴油制備系統(tǒng)，主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室生物柴油的制備，包括脫水裝置、水循環(huán)負(fù)壓裝置、反應(yīng)裝置和分離水洗裝置；所述脫水裝置包括第一液體容置器和對(duì)所述第一液體容置器加熱的第一加熱器；[0009]所述水循環(huán)負(fù)壓裝置包括冷卻循環(huán)管、第二液體容置器和循環(huán)水泵，所述冷卻循環(huán)管分別與所述第二液體容置器和所述第一液體容置器相連通，所述循環(huán)水泵安裝于所述冷卻循環(huán)管上；所述反應(yīng)裝置包括第三液體容置器、對(duì)所述第三液體容置器加熱的第二加熱器、 輸送油體的第一輸油管和第一油泵，所述第一輸油管插入到所述第一液體容置器中并與所述第三液體容置器相連通，所述第一油泵安裝于所述第一輸油管上；所述分離水洗裝置包括第二輸油管、第三輸油管、回油管、分離器、第二油泵、第三油泵和容置器，所述第二輸油管插入到所述第三液體容置器中并與所述分離器相連通，所述第二油泵安裝于所述第二輸油管上，所述分離器與所述容置器相連通，所述回油管分別于所述容置器和所述第一液體容置器相連通，所述第三油泵安裝于所述回油管上，所述第三輸油管上安裝有閥門，所述第三輸油管分別與所述第一油泵和所述分離器相連通。優(yōu)選地，本實(shí)用新型還包括緩沖裝置，所述緩沖裝置安裝于所述冷卻循環(huán)管上并分別與所述第一液體容置器和所述第二液體容置器相連通。優(yōu)選地，本實(shí)用新型還包括用于檢測(cè)第一液體容置器的容置腔內(nèi)溫度的溫度監(jiān)測(cè)裝置，所述溫度檢測(cè)裝置安裝于所述第一液體容置器上。優(yōu)選地，所述分離器為分離漏斗。優(yōu)選地，所述第一加熱器和所述第二加熱器均為數(shù)控加熱器。優(yōu)選地，其特征在于，還包括用于攪拌所述第三液體容置器中液體的攪拌裝置，所述攪拌裝置安裝于所述第三液體容置器上。優(yōu)選地，所述回油管為膠皮管。本實(shí)用新型所提供的一種一體化生物柴油制備系統(tǒng)，包括脫水裝置、水循環(huán)負(fù)壓裝置、反應(yīng)裝置和分離水洗裝置。脫水裝置包括用于乘裝油體的第一液體容置器和加熱器， 通過加熱器對(duì)第一液體容置器進(jìn)行加熱，能夠使得油體中的水分蒸發(fā)出來凈化油液。水循環(huán)負(fù)壓裝置與脫水裝置相連通，通過水循環(huán)不僅降低了脫水裝置的壓強(qiáng)，還能夠?qū)γ撍b置中蒸發(fā)出的水蒸氣進(jìn)行冷卻，使得冷卻之后的水分與水循環(huán)負(fù)壓裝置中得冷卻水融合， 使得裝置中的所有物質(zhì)各有所用。脫水裝置中進(jìn)行了脫水作用的油體進(jìn)入到反應(yīng)裝置中， 并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成生物柴油，此時(shí)的生物柴油為粗生物柴油，本實(shí)用新型為了提高制備的生物柴油的油品質(zhì)量，還提供了分離水洗裝置，該裝置不僅具有對(duì)生物柴油進(jìn)行水洗的功能，還能夠?qū)Υ稚锊裼瓦M(jìn)行分離，當(dāng)粗生物柴油進(jìn)入到分離器中時(shí)，通過靜止能夠使得粗生物柴油中得生物柴油和甘油分離，對(duì)分離后的生物柴油進(jìn)行收集。分離水洗裝置包括回油管，回油管與脫水裝置相連通，能夠?qū)⒎蛛x后的生物柴油重新輸回至脫水裝置中，進(jìn)行生物柴油的油品提高操作。本實(shí)用新型通過管路以及油泵的作用使得一體化生物柴油制備系統(tǒng)順序結(jié)合，并且通過多道制備工序不斷地對(duì)生物柴油進(jìn)行精煉，提高了生物柴油的油品質(zhì)量。

圖1為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例中一體化生物柴油制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中部件名稱與附圖標(biāo)記的對(duì)應(yīng)關(guān)系為脫水裝置1 ；第一液體容置器11 ；第一加熱器12 ；[0022]水循環(huán)負(fù)壓裝置2 ；冷卻循環(huán)管21 ；第二液體容置器22 ；循環(huán)水泵23 ；反應(yīng)裝置3 ；第三液體容置器31 ；第二加熱器32 ；第一輸油管33 ；第一油泵34 ；分離水洗裝置4 ；第二輸油管41 ；第三輸油管42 ；回油管43 ；分離器44 ；第二油泵 45;第三油泵46;容置器47;緩沖裝置5 ；溫度檢測(cè)裝置6 ；攪拌器7。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心為提供一種一體化生物柴油制備系統(tǒng)，主要應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室生物柴油的制取，該系統(tǒng)能夠制備出油品質(zhì)量較高的生物柴油。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖1，圖1為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例中一體化生物柴油制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型提供了一種一體化生物柴油制備系統(tǒng)，主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室生物柴油的制取，該系統(tǒng)具體包括脫水裝置1、水循環(huán)負(fù)壓裝置、反應(yīng)裝置和分離水洗裝置。其中，脫水裝置1在本系統(tǒng)中具有以下兩種作用一，將油液中的水分分離；二，將油液中的甲醛分離。其具體實(shí)現(xiàn)步驟將在下文進(jìn)行闡述。脫水裝置1包括第一液體容置器11和第一加熱器12，第一液體容置器11用于盛裝油液，第一加熱器12用于對(duì)第一液體容置器11中的液體進(jìn)行加熱，使得油液具有一定的溫度，從而將油液中的水分和甲醛蒸發(fā)出ο水循環(huán)負(fù)壓裝置在循環(huán)水的作用下將第一液體容置器11中產(chǎn)生的水蒸氣或者甲醛冷卻帶走，并且由于水循環(huán)使得第一液體容置器11中產(chǎn)生負(fù)壓，從而降低第一液體容置器11中液體的沸點(diǎn)。水循環(huán)負(fù)壓裝置包括冷卻循環(huán)管21、第二液體容置器22和循環(huán)水泵 23，冷卻循環(huán)管21分別與第二液體容置器22和第一液體容置器11相連通，循環(huán)水泵23安裝于冷卻循環(huán)管21上，冷卻水在循環(huán)水泵23所提供的動(dòng)力作用下，于第二液體容置器22 和第一液體容置器11之間循環(huán)。反應(yīng)裝置包括第三液體容置器31、第二加熱器32、輸送油體的第一輸油管33和第一油泵34，第三液體容置器31提供反應(yīng)場(chǎng)所用于實(shí)現(xiàn)生物柴油的化學(xué)反應(yīng)制取，第二加熱器32用于對(duì)第三液體容置器31進(jìn)行加熱，第一輸油管33插入到第一液體容置器11中并與第三液體容置器31相連通，第一油泵34安裝于第一輸油管33上，該結(jié)構(gòu)能夠保證油液在第一液體容置器11中脫水后，在第一油泵34的作用下，經(jīng)過第一輸油管33進(jìn)入到第三液體容置器31中，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。分離水洗裝置在本系統(tǒng)中具有如下兩種作用一，對(duì)制取的粗生物柴油進(jìn)行分離， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，在生物柴油制取過程中，不僅有甲醛混入到所制取的粗生物柴油中， 還存在有較多的甘油，甲醛將在生物柴油制取的下面流程進(jìn)行分離，而甘油則會(huì)在分離水洗裝置中通過靜止作用，會(huì)與生物柴油實(shí)現(xiàn)液體分層，從而與生物柴油實(shí)現(xiàn)分離；二、對(duì)生物柴油進(jìn)行水洗清潔。分離水洗裝置包括第二輸油管41、第三輸油管42、回油管43、分離器、第二油泵45、第三油泵46和容置器，第二輸油管41插入到第三液體容置器31中并與分離器相連通，第二油泵45安裝于第二輸油管41上，分離器與容置器相連通，回油管43分別于容置器和第一液體容置器11相連通，第三油泵46安裝于回油管43上，第三輸油管42 上安裝有閥門，第三輸油管42分別與第一油泵34和分離器相連通。具體地，回油管43采用膠皮管。上述為本一體化生物柴油制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接關(guān)系，下面將以一種生物柴油的具體制取過程進(jìn)行闡述，用于更好地理解本實(shí)用新型。將制取生物柴油的油液加入到第一液體容置器11中，一般情況下將制取生物柴油的油液可以為餐飲廢油，對(duì)第一液體容置器11進(jìn)行加熱。啟動(dòng)水循環(huán)負(fù)壓裝置，在循環(huán)水的作用下第一液體容置器11內(nèi)的壓強(qiáng)降低，從而使得第一液體容置器11中液體的沸點(diǎn)降低，因此油液中混入的水分在較低溫度下被蒸發(fā)脫離油體，低溫實(shí)現(xiàn)油水分離，降低了油液因高溫而發(fā)生氧化作用，保證了油液的品質(zhì)。當(dāng)上述步驟完成后，啟動(dòng)第一油泵34，通過第一輸油管33油液從第一液體容置器11中被抽入到第三液體容置器31，在第三液體容置器31中加入甲醛、催化劑，并對(duì)第三液體容置器31進(jìn)行加熱，那些餐飲廢油在催化劑的作用下與甲醛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成生物柴油，在這些生物柴油中混有多余的甲醛和反應(yīng)附加產(chǎn)物(甘油)，因此稱這些生物柴油為粗生物柴油。粗生物柴油進(jìn)入到分離水洗裝置中，在分離器中靜止一段時(shí)間后，甘油與生物柴油分離。此后將分理處的生物柴油通過回油管43輸送回第一液體容置器11中，再次對(duì)第一液體容置器11進(jìn)行加熱進(jìn)行甲醛分離，甲醛的分離過程與上述水的分離過程基本相同，在這里將不再贅述。分離掉甲醛之后的生物柴油在第一油泵34的作用下，經(jīng)第一輸油管33和第三輸油管42直接進(jìn)入到分離水洗裝置中，需要說明一下，第三輸油管42上具有開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)第三輸油管42的開啟或者閉合。此時(shí)，較為純凈的生物柴油在離水洗裝置中進(jìn)行水洗，然后再經(jīng)回油管43輸送至第一液體容置器 11中，進(jìn)行水分離操作，從而制取的生物柴油純凈并且由于負(fù)壓蒸發(fā)作用，使得油品質(zhì)量較尚ο水循環(huán)負(fù)壓裝置中包括第二液體容置器22，用于盛裝冷卻水和油液中蒸發(fā)出的水分，由于在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)采用玻璃器皿，為了避免高溫水蒸氣直接進(jìn)入到第二液體容置器22 中由于溫度驟變而引起較大地壓力變化，本實(shí)用新型還提供了緩沖裝置5，緩沖裝置5安裝于冷卻循環(huán)管21上并分別與第一液體容置器11和第二液體容置器22相連通。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)避免了水蒸氣直接進(jìn)入到第二液體容置器22而引起的較大的壓強(qiáng)變化，提高了本一體化生物柴油制備系統(tǒng)的工作安全性和穩(wěn)定性。本實(shí)用新型還提供了溫度監(jiān)測(cè)裝置，用于檢測(cè)第一液體容置器11中第一液體容置器11的容置腔內(nèi)溫度，具體地，溫度監(jiān)測(cè)裝置6安裝于第一液體容置器11上。具體地，在分離水洗裝置鐘分離器44為分離漏斗。為了提高加熱溫度地精確性，本實(shí)用新型在一種實(shí)施例中將第一加熱器12和第二加熱器32均采用數(shù)控加熱器。第三液體容置器31用于生物柴油制取的化學(xué)反應(yīng)場(chǎng)所，為了使得該反應(yīng)充分進(jìn)行，本一體化生物柴油制備系統(tǒng)提供了攪拌裝置7，攪拌裝置7安裝于第三液體容置器31 上，該攪拌裝置7用于對(duì)第三液體容置器31內(nèi)的液體進(jìn)行攪拌，使得液體充分混合。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種一體化生物柴油制備系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種一體化生物柴油制備系統(tǒng)，主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室生物柴油的制備，其特征在于， 包括脫水裝置(1)、水循環(huán)負(fù)壓裝置O)、反應(yīng)裝置C3)和分離水洗裝置； 所述脫水裝置(1)包括第一液體容置器(11)和對(duì)所述第一液體容置器(11)加熱的第一加熱器(12)；所述水循環(huán)負(fù)壓裝置( 包括冷卻循環(huán)管(21)、第二液體容置器0 和循環(huán)水泵 (23)，所述冷卻循環(huán)管分別與所述第二液體容置器0 和所述第一液體容置器(11) 相連通，所述循環(huán)水泵安裝于所述冷卻循環(huán)管上；所述反應(yīng)裝置C3)包括第三液體容置器(31)、對(duì)所述第三液體容置器(31)加熱的第二加熱器(32)、輸送油體的第一輸油管(3 和第一油泵(34)，所述第一輸油管(3 插入到所述第一液體容置器(11)中并與所述第三液體容置器(31)相連通，所述第一油泵(34) 安裝于所述第一輸油管(33)上；所述分離水洗裝置(4)包括第二輸油管(41)、第三輸油管(42)、回油管(43)、分離器、 第二油泵(45)、第三油泵06)和容置器，所述第二輸油管Gl)插入到所述第三液體容置器(31)中并與所述分離器相連通，所述第二油泵G5)安裝于所述第二輸油管Gl)上，所述分離器與所述容置器相連通，所述回油管^幻分別于所述容置器和所述第一液體容置器(11)相連通，所述第三油泵G6)安裝于所述回油管G3)上，所述第三輸油管G2)上安裝有閥門，所述第三輸油管0 分別與所述第一油泵(34)和所述分離器相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化生物柴油制備系統(tǒng)，其特征在于，還包括緩沖裝置(5)， 所述緩沖裝置( 安裝于所述冷卻循環(huán)管上并分別與所述第一液體容置器(11)和所述第二液體容置器0 相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化生物柴油制備系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于檢測(cè)第一液體容置器(11)的容置腔內(nèi)溫度的溫度監(jiān)測(cè)裝置，所述溫度監(jiān)測(cè)裝置(6)安裝于所述第一液體容置器(11)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化生物柴油制備系統(tǒng)，其特征在于，所述分離器G4)為分離漏斗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化生物柴油制備系統(tǒng)，其特征在于，所述第一加熱器(12) 和所述第二加熱器(3 均為數(shù)控加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述一體化生物柴油制備系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于攪拌所述第三液體容置器(31)中液體的攪拌裝置(7)，所述攪拌裝置(7)安裝于所述第三液體容置器(31)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化生物柴油制備系統(tǒng)，其特征在于，所述回油管G3)為膠皮管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種一體化生物柴油制備系統(tǒng)，包括脫水裝置、水循環(huán)負(fù)壓裝置、反應(yīng)裝置和分離水洗裝置。脫水裝置包括用于乘裝油體的第一液體容置器和加熱器，通過加熱器對(duì)第一液體容置器進(jìn)行加熱，能夠使得油體中的水分蒸發(fā)出來凈化油液。水循環(huán)負(fù)壓裝置與脫水裝置相連通進(jìn)行負(fù)壓作用。脫水裝置中進(jìn)行了脫水作用的油體進(jìn)入到反應(yīng)裝置中，并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成生物柴油，生物柴油進(jìn)入到水系裝置中，并通過水系裝置進(jìn)行精煉。本實(shí)用新型通過管路以及油泵的作用使得一體化生物柴油制備系統(tǒng)順序結(jié)合，并且通過多道制備工序不斷地對(duì)生物柴油進(jìn)行精煉，提高了生物柴油的油品質(zhì)量。
文檔編號(hào)C11B3/00GK202297559SQ20112044441
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者劉利, 陳立功 申請(qǐng)人:重慶現(xiàn)代石油(集團(tuán))有限公司