本發(fā)明涉及生物柴油制造技術(shù)，特別是一種生物柴油酯化反應(yīng)裝置及工藝。
背景技術(shù)：
生物柴油生產(chǎn)工藝，是利用甘油與油酯發(fā)生酯化反應(yīng)得到的，其酯化反應(yīng)式為：rcooh+c3h5(oh)3＝rcoor’+h2o，反應(yīng)原理一樣，但實際工藝差別比較大。
傳統(tǒng)甘油酯化反應(yīng)的方法是在反應(yīng)釜做攪拌，目的是實現(xiàn)甘油與油酯充分接觸反應(yīng)，但是實際反應(yīng)過程中，卻存在以下問題：1.反應(yīng)初期甘油與油酯的反應(yīng)有效果，中后期效果不明顯，反應(yīng)時間拖得很長，這是因為甘油密度大，在攪拌離心作用下，油酯在中間，甘油被甩到外圍，得不到充分的反應(yīng)。雖然釜內(nèi)增加了折流板，但效果仍然不理想。2.攪拌密封很容易損壞，同時釜內(nèi)是真空攪拌密封損壞不易被發(fā)現(xiàn)。空氣泄漏進入釜內(nèi)，會增加油酯中膠質(zhì)含量。泄漏的空氣加大了空速，使部分油酯同水分一起被抽出，降低了油品收率。3.增加了能耗，攪拌機功率一般在17-22kw。4.攪拌機是動態(tài)設(shè)備，要經(jīng)常維護、保養(yǎng)、檢修。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種可縮短反應(yīng)時間的生物柴油酯化反應(yīng)裝置及工藝。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種生物柴油酯化反應(yīng)裝置，包括酯化反應(yīng)釜、酯化循環(huán)泵、導(dǎo)熱油換熱器，酯化反應(yīng)釜、酯化循環(huán)泵、導(dǎo)熱油換熱器依次通過管道首尾連接構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，該酯化反應(yīng)釜用于待反應(yīng)混合物在其內(nèi)進行酯化反應(yīng)，酯化循環(huán)泵用于為閉環(huán)系統(tǒng)的待反應(yīng)混合物在酯化反應(yīng)釜與導(dǎo)熱油換熱器之間流動提供動力，導(dǎo)熱油換熱器用于加熱待反應(yīng)混合物以達(dá)到反應(yīng)溫度并提高反應(yīng)速率；所述酯化反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有噴流網(wǎng)，該噴流網(wǎng)與所述導(dǎo)熱油換熱器輸出待反應(yīng)混合物的管道連通，并將待反應(yīng)混合物以霧化噴流于酯化反應(yīng)釜內(nèi)。
進一步，所述噴流網(wǎng)具有多組，每組噴流網(wǎng)在酯化反應(yīng)釜內(nèi)按高低順序間隔排布。
具體的，所述噴流網(wǎng)具有沿著酯化反應(yīng)釜橫截面均勻排布的多個噴淋頭。
進一步，所述酯化反應(yīng)釜與酯化循環(huán)泵之間的管道、導(dǎo)熱油換熱器與酯化反應(yīng)釜之間的管道皆設(shè)有截止閥以控制流速。
此外，所述酯化反應(yīng)釜的頂部設(shè)置有連接抽真空裝置的抽真空管線，該抽真空管線上設(shè)置有球閥。
本發(fā)明還包括與上述技術(shù)方案同一發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)方案，即一種生物柴油酯化反應(yīng)的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟(a)往酯化反應(yīng)釜內(nèi)注入甘油與油酯作為待反應(yīng)混合物；(b)啟動酯化循環(huán)泵將待反應(yīng)混合物輸送到導(dǎo)熱油換熱器加熱；(c)加熱后的待反應(yīng)混合物輸送到酯化反應(yīng)釜內(nèi)的噴流網(wǎng)；(d)噴流網(wǎng)將待反應(yīng)混合物以霧化噴流于酯化反應(yīng)釜內(nèi)；(e)霧化后的甘油與油酯進行酯化反應(yīng)。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明摒棄傳統(tǒng)攪拌模式，改用釜內(nèi)噴流形式，極大地加強了甘油與油酯之間接觸與傳熱，大大縮短了反應(yīng)時間，同時能達(dá)到在工藝上連續(xù)化與規(guī)模化。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的說明。
圖1是本發(fā)明生物柴油酯化反應(yīng)裝置的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，為本發(fā)明的一種生物柴油酯化反應(yīng)裝置，包括酯化反應(yīng)釜10、酯化循環(huán)泵20、導(dǎo)熱油換熱器30，酯化反應(yīng)釜10、酯化循環(huán)泵20、導(dǎo)熱油換熱器30依次通過管道首尾連接構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，以用于待反應(yīng)混合物在閉環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)流動。
上述構(gòu)造的連接關(guān)系及作用為：該酯化反應(yīng)釜10用于待反應(yīng)混合物在其內(nèi)進行酯化反應(yīng)，酯化循環(huán)泵20用于為閉環(huán)系統(tǒng)的待反應(yīng)混合物在酯化反應(yīng)釜10與導(dǎo)熱油換熱器30之間流動提供動力，導(dǎo)熱油換熱器30用于加熱待反應(yīng)混合物以達(dá)到反應(yīng)溫度并提高反應(yīng)速率；所述酯化反應(yīng)釜10內(nèi)設(shè)有噴流網(wǎng)40，該噴流網(wǎng)40與所述導(dǎo)熱油換熱器30輸出待反應(yīng)混合物的管道連通，并將待反應(yīng)混合物以霧化噴流于酯化反應(yīng)釜10內(nèi)。
本發(fā)明通過摒棄傳統(tǒng)攪拌模式，并改用釜內(nèi)噴流形式，極大地加強了甘油與油酯之間接觸與傳熱，大大縮短了反應(yīng)時間，同時能達(dá)到在工藝上連續(xù)化與規(guī)?；?/p>
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，所述噴流網(wǎng)40具有多組(圖中為上中下三組)，每組噴流網(wǎng)40在酯化反應(yīng)釜10內(nèi)按高低順序間隔排布，以便于從空間上混合更加均勻。
為了進一步提升酯化反應(yīng)時的充分完成，所述噴流網(wǎng)40具有沿著酯化反應(yīng)釜10橫截面均勻排布的多個噴淋頭，噴淋頭將待反應(yīng)的甘油與油酯混合物進行霧化處理，霧狀反應(yīng)物接觸與傳熱更加充分，酯化反應(yīng)更加有效迅速。
此外，所述酯化反應(yīng)釜10與酯化循環(huán)泵20之間的管道、導(dǎo)熱油換熱器30與酯化反應(yīng)釜10之間的管道皆設(shè)有截止閥50以控制流速。
作為本技術(shù)方案的補充，所述酯化反應(yīng)釜10的頂部設(shè)置有連接抽真空裝置的抽真空管線60，該抽真空管線60上設(shè)置有球閥70，一遍酯化反應(yīng)在最優(yōu)的真空環(huán)境下進行。
配套的，
本技術(shù)：
還包括與上述裝置同一發(fā)明構(gòu)思的生產(chǎn)工藝，即一種生物柴油酯化反應(yīng)的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
(a)往酯化反應(yīng)釜內(nèi)注入甘油與油酯作為待反應(yīng)混合物；
(b)啟動酯化循環(huán)泵將待反應(yīng)混合物輸送到導(dǎo)熱油換熱器加熱；
(c)加熱后的待反應(yīng)混合物輸送到酯化反應(yīng)釜內(nèi)的噴流網(wǎng)；
(d)噴流網(wǎng)將待反應(yīng)混合物以霧化噴流于酯化反應(yīng)釜內(nèi)；
(e)霧化后的甘油與油酯進行酯化反應(yīng)。
繼續(xù)上述循環(huán)步驟，直至反應(yīng)完全。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，只要以基本相同手段實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。