一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及生物柴油生產(chǎn)制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于生物柴油生產(chǎn)的 酯化反應(yīng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著世界范圍的能源短缺以及人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視，開發(fā)和研宄生物柴油 這一綠色環(huán)保型燃料以替代不斷枯竭的石油的任務(wù)己成為當(dāng)前迫切解決的技術(shù)問題。國內(nèi) 生物柴油生產(chǎn)原料大多為廢棄油脂(地溝油、湘水油、酸化油等)，普遍采用酸堿兩步法進(jìn)行 生產(chǎn)。此方法一般采用甲醇與廢棄油脂中的游離脂肪酸和甘油三酯反應(yīng)，生成脂肪酸甲酯 (生物柴油)。
[0003] 現(xiàn)有應(yīng)用于生物柴油制備的生物柴油酯化反應(yīng)裝置，在生物柴油制備過程中，存 在以下諸多問題：①缺少甲醇循環(huán)利用裝置，使得甲醇的浪費(fèi)較大，由于醇類物質(zhì)的沸點(diǎn)較 低，因而其容易揮發(fā)，隨著反應(yīng)過程的進(jìn)行，反應(yīng)溫度不斷提高，部分醇類物質(zhì)并未進(jìn)行反 應(yīng)，而是揮發(fā)至大氣中，使得醇類物質(zhì)的實(shí)際反應(yīng)量較少，造成醇類物質(zhì)的浪費(fèi)以及對環(huán)境 的污染，導(dǎo)致生物柴油制備反應(yīng)不能完全反應(yīng)，造成生物柴油的制備量較低，影響生物柴油 的質(zhì)量；②應(yīng)用于生物柴油制備的酯化反應(yīng)器的原料入口及甲醇入口均設(shè)置于反應(yīng)器頂 部，甲醇出口閥門亦設(shè)置于反應(yīng)器頂部，此種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)一定程度上限制了反應(yīng)原料與甲醇 的充分反應(yīng)，浪費(fèi)了大量的甲醇資源，而且降低了生物柴油的產(chǎn)出率;③缺少大分子原料研 磨細(xì)化裝置，不能有效處理動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油、酸化油等含有長鏈的大分子原料油脂， 若制備生物柴油的原料為動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油、酸化油等含有長鏈的大分子原料油脂時(shí)， 容易結(jié)團(tuán)致使酯化反應(yīng)過程緩慢，降低了生物柴油的制備速率；④現(xiàn)有的生物柴油酯化反 應(yīng)裝置多半只能進(jìn)行單循環(huán)酯化反應(yīng)，無法實(shí)現(xiàn)二次循環(huán)反應(yīng)，無法實(shí)現(xiàn)單循環(huán)反應(yīng)與二 次循環(huán)反應(yīng)之間的快速轉(zhuǎn)換，一定程度上限制了生物柴油的生產(chǎn)速率；⑤缺少除臭裝置，不 能有效去除生物柴油初品中的臭物質(zhì)輕組分，影響了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0004] 基于上述分析，提供一種可有效去除生物柴油中的臭物質(zhì)輕組分，消除臭味，有效 處理含有長鏈的大分子原料油脂、降低甲醇浪費(fèi)率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)單循環(huán)酯化反應(yīng)和二次循環(huán) 酯化反應(yīng)，并且快速實(shí)現(xiàn)單循環(huán)反應(yīng)與二次循環(huán)反應(yīng)之間的快速轉(zhuǎn)換，提升原料與甲醇的 反應(yīng)率，增加生物柴油產(chǎn)出率的生物柴油酯化反應(yīng)器顯得尤為重要。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的是，針對現(xiàn)有的用于制備生物柴油的酯化反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不 合理，無法去除生物柴油中的臭味，且甲醇浪費(fèi)率高，原料與甲醇接觸面積小，不利于充分 反應(yīng)，降低了生物柴油的產(chǎn)出率，遇到大分子原料油脂易于出現(xiàn)結(jié)團(tuán)降低反應(yīng)率，無法同時(shí) 實(shí)現(xiàn)單循環(huán)酯化反應(yīng)和二次循環(huán)酯化反應(yīng)，快速實(shí)現(xiàn)單循環(huán)反應(yīng)與二次循環(huán)反應(yīng)之間的快 速轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)等技術(shù)問題，提高一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)系統(tǒng)，有效去除生物柴油 中的臭物質(zhì)輕組分，消除臭味，有效處理含有長鏈的大分子原料油脂、降低甲醇浪費(fèi)率、提 升原料與甲醇的反應(yīng)率，快速實(shí)現(xiàn)單循環(huán)酯化反應(yīng)與二次循環(huán)酯化反應(yīng)之間的快速轉(zhuǎn)換， 保證生物柴油的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0006] 本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，結(jié)構(gòu)包括一級反應(yīng)罐（1)、 一級納米膠體磨（2)、三通連接閥（3)、二級反應(yīng)罐（4)和二級納米膠體磨（11)，所述一級反 應(yīng)罐（1)、一級納米膠體磨（2 )、三通連接閥（3 )、二級反應(yīng)罐（4)和二級納米膠體磨（11)依 次相連接；
[0008] 所述一級反應(yīng)罐（1)設(shè)置有一級攪拌機(jī)構(gòu)（101)，一級攪拌機(jī)構(gòu)（101)上設(shè)置有驅(qū) 動(dòng)一級攪拌機(jī)構(gòu)（101)轉(zhuǎn)動(dòng)的一級驅(qū)動(dòng)電機(jī)（102)，一級驅(qū)動(dòng)電機(jī)（102)連接有一級減速機(jī) (103)，一級反應(yīng)罐（1)外側(cè)壁設(shè)置有一級蒸汽加熱套（104)，一級蒸汽加熱套（104)設(shè)置有 一級循環(huán)蒸汽進(jìn)口（ 105)和一級循環(huán)蒸汽出口（ 106);
[0009] 所述一級攪拌機(jī)構(gòu)（101)上設(shè)置有一級攪拌槳（107);
[0010] 所述一級反應(yīng)罐（1)中下部設(shè)置有一級取樣閥門（108);
[0011] 所述一級反應(yīng)罐（1)頂部右側(cè)設(shè)置有一級進(jìn)料口（109);
[0012] 所述三通連接閥（3)-出口與一級進(jìn)料口（109)相連接；
[0013] 所述一級反應(yīng)罐（1)頂部左側(cè)設(shè)置有一級甲醇出口（ 110)，一級甲醇出口（ 110)的 出口端設(shè)置有一級消泡器（111);
[0014] 所述一級反應(yīng)罐（1)底部左側(cè)設(shè)置有一級甲醇輸入管道（112)，一級反應(yīng)罐（1) 底部內(nèi)壁設(shè)置有一級甲醇噴射器（113)，一級甲醇輸入管道（112)連通至一級甲醇噴射器 (113)，一級甲醇輸入管道（112)與一級甲醇噴射器（113)之間設(shè)置有一級換熱器（5);
[0015] 所述一級消泡器（111)與一級換熱器（5)之間依次設(shè)置有一級精餾塔（6)和一級 溶劑暫存罐（7 )，一級消泡器（111)、一級精餾塔（6 )、一級溶劑暫存罐（7 )和一級換熱器（5 ) 依次相連通；
[0016] 所述一級消泡器（111)與一級精餾塔（6)之間靠近一級精餾塔（6)-端設(shè)置有一 級吸附塔（12)，一級精餾塔（6)和一級溶劑暫存罐（7)之間設(shè)置有二級吸附塔（13);
[0017] 所述二級反應(yīng)罐（4)設(shè)置有二級攪拌機(jī)構(gòu)（401)，二級攪拌機(jī)構(gòu)（401)上設(shè)置有驅(qū) 動(dòng)二級攪拌機(jī)構(gòu)（401)轉(zhuǎn)動(dòng)的二級驅(qū)動(dòng)電機(jī)（402 )，二級驅(qū)動(dòng)電機(jī)（402 )連接有二級減速機(jī) (403)，二級反應(yīng)罐（1)外側(cè)壁設(shè)置有二級蒸汽加熱套（404)，二級蒸汽加熱套（404)設(shè)置有 二級循環(huán)蒸汽進(jìn)口（405)和二級循環(huán)蒸汽出口（406);
[0018] 所述二級攪拌機(jī)構(gòu)（401)上設(shè)置有二級攪拌槳（407);
[0019] 所述二級反應(yīng)罐（4)中下部設(shè)置有二級取樣閥門（408);
[0020] 所述二級反應(yīng)罐（4)頂部右側(cè)設(shè)置有二級進(jìn)料口（409);
[0021] 所述二級反應(yīng)罐（4)底部連接有三通出料閥（414);
[0022] 所述二級納米膠體磨（11)進(jìn)料口與三通出料閥（414)相連接，二級納米膠體磨 (11)出料口與二級進(jìn)料口（409)相連接；
[0023] 所述二級反應(yīng)罐（4 )頂部左側(cè)設(shè)置有二級甲醇出口（ 410 )，二級甲醇出口（ 410 )的 出口端設(shè)置有二級消泡器（411);
[0024]所述二級反應(yīng)罐（4)底部左側(cè)設(shè)置有二級甲醇輸入管道（412)，二級反應(yīng)罐（4) 底部內(nèi)壁設(shè)置有二級甲醇噴射器（413)，二級甲醇輸入管道（412)連通至二級甲醇噴射器 (413)，二級甲醇輸入管道（412)與二級甲醇噴射器（413)之間設(shè)置有二級換熱器（8);
[0025] 所述二級消泡器（411)與二級換熱器（8)之間依次設(shè)置有二級精餾塔（9)和二級 溶劑暫存罐（10)，二級消泡器（411 )、二級精餾塔（9)、二級溶劑暫存罐（10)和二級換熱器 (8)依次相連通。
[0026] 所述二級消泡器（411)與二級精餾塔（9)之間靠近二級精餾塔（9) 一端設(shè)置有三 級吸附塔（14)，二級精餾塔（9)和二級溶劑暫存罐（10)之間設(shè)置有四級吸附塔（15);
[0027] 進(jìn)一步，所述三通連接閥（3) -端與一級納米膠體磨（2)相連接，三通連接閥（3) 另一端連接至二級進(jìn)料口（409)。
[0028] 進(jìn)一步，所述一級攪拌槳（107)設(shè)置為工字型結(jié)構(gòu)，數(shù)量為沿一級攪拌槳（107)長 度方向等距離設(shè)置為3個(gè)。
[0029] 進(jìn)一步，所述一級反應(yīng)罐（1)與一級納米膠體磨（2)之間設(shè)置有三通轉(zhuǎn)換閥 (114)，三通轉(zhuǎn)換閥（114) 一端與一級反應(yīng)罐（1)出料口相連通，三通轉(zhuǎn)換閥（114)另一端與 一級納米膠體磨（2)相連通。
[0030] 進(jìn)一步，所述一級循環(huán)蒸汽進(jìn)口（105)與一級循環(huán)蒸汽出口（106)之間設(shè)置有一 級阻隔板（115)。
[0031] 進(jìn)一步，所述二級攪拌槳（407)設(shè)置為工字型結(jié)構(gòu)，數(shù)量為沿二級攪拌槳（407)長 度方向