一種基于薄膜蒸發(fā)裝置的油處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油提純技術(shù)，尤其涉及一種基于薄膜蒸發(fā)裝置的油處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地溝油是一種質(zhì)量極差、極不衛(wèi)生的油品。一旦食用地溝油，它會(huì)破壞人們的白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌的嚴(yán)重后果?，F(xiàn)在我國每年產(chǎn)生廢油700萬噸至1400萬噸，其中高達(dá)350萬噸地溝油重上餐桌；盡管近年來對地溝油的管理越來越嚴(yán)格，但在利益的驅(qū)使下仍有大量的地溝油流向了餐飲行業(yè)，只有為地溝油提供一個(gè)具有合理附加值的生產(chǎn)與處理渠道才能從根本上解決上述問題。
[0003]地溝油的主要成分為脂肪酸甘油三脂，與天然油脂的成分非常接近，但含有大量比重較大的雜質(zhì)；目前地溝油再利用技術(shù)包括用于生物柴油、氫氣等生物燃料或者潤滑油等的生產(chǎn)；由于這類新興技術(shù)并不成熟以及產(chǎn)品質(zhì)量差與生產(chǎn)成本高等因素，使得地溝油再利用并不理想。
[0004]甘油是在工業(yè)、醫(yī)藥、日化等行業(yè)需求量均非常大的原料，至今為止，甘油的生產(chǎn)仍以天然油脂為主要原料，其中約42%的天然甘油得自制皂副產(chǎn)，58%得自脂肪酸生產(chǎn)。采用地溝油制備甘油比采用天然油脂具有明顯的原材料成本優(yōu)勢，且能夠很好地解決地溝油再利用問題。
[0005]目前利用地溝油制備甘油的工業(yè)化生產(chǎn)條件尚不成熟，甘油的提純主要來自于地溝油生產(chǎn)燃料后的剩余產(chǎn)物，不僅成本高、工藝復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，且生產(chǎn)的甘油也難以滿足相關(guān)領(lǐng)域的原料質(zhì)量要求，例如中國專利ZL201310720341.1公開的一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法。當(dāng)前從地溝油提純甘油技術(shù)的主要問題是生產(chǎn)設(shè)備的選擇、設(shè)備控制、工藝參數(shù)以及產(chǎn)品質(zhì)量控制等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于薄膜蒸發(fā)裝置的油處理系統(tǒng)，它具有控制自動(dòng)化程度高，產(chǎn)品分離效率高和可靠穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，一種基于薄膜蒸發(fā)裝置的油處理系統(tǒng)，它包括薄膜蒸發(fā)器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，它還包括預(yù)熱器、冷凝器、重組分接收罐、輕組分接收罐、緩沖罐以及位于預(yù)熱器進(jìn)油方向上的流量控制系統(tǒng)和用于薄膜蒸發(fā)器與預(yù)熱器溫度控制的溫控系統(tǒng)；所述預(yù)熱器的底部通過油管與原料箱連通，預(yù)熱器的頂部通過油管與薄膜蒸發(fā)器上部連通，薄膜蒸發(fā)器上部和下部分別與冷凝器和重組分接收罐連通，冷凝器下部與輕組分接收罐連通；輕組分接收罐、重組分接收罐和緩沖罐依次連通，并通過與緩沖罐相連的氣壓調(diào)節(jié)機(jī)組調(diào)節(jié)氣壓；
[0008]所述輕組分接收罐和重組分接收罐的底部均設(shè)有電動(dòng)流量控制閥。
[0009]所述流量控制系統(tǒng)設(shè)置在預(yù)熱器與原料箱的油管上，它包括閥組、電動(dòng)流量控制閥、流量控制器和轉(zhuǎn)子流量計(jì)，電動(dòng)流量控制閥和原料箱之間設(shè)有閥組，電動(dòng)流量控制閥和預(yù)熱器之間設(shè)置轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)和電動(dòng)流量控制閥之間電連接有流量控制器，所述轉(zhuǎn)子流量計(jì)的兩端分別串聯(lián)閥門后又與一閥門并聯(lián)。
[0010]所述溫控系統(tǒng)是在溫控器的控制下，來自導(dǎo)熱油進(jìn)管的導(dǎo)熱油經(jīng)過四通閥分別被泵入到預(yù)熱器和薄膜蒸發(fā)器，導(dǎo)熱油的流量經(jīng)閥門調(diào)節(jié)，從預(yù)熱器和薄膜蒸發(fā)器排出的導(dǎo)熱油再經(jīng)四通閥進(jìn)入到導(dǎo)熱油出管。在使用時(shí)，溫控系統(tǒng)與預(yù)熱器和薄膜蒸發(fā)器中的溫度傳感器相連，可根據(jù)溫度傳感器信號(hào)調(diào)整導(dǎo)熱油的流量，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。
[0011]所述預(yù)熱器包括出料口、測溫口、管板、排氣口、導(dǎo)熱油出口、折流板、拉桿、定距管、換熱管、導(dǎo)熱油進(jìn)口、放凈口和進(jìn)料口，出料口和測溫口分別連通在預(yù)熱器的頂部，進(jìn)料口連通在預(yù)熱器的底部；
[0012]預(yù)熱器的上部和下部分別設(shè)有一管板，兩管板與預(yù)熱器內(nèi)壁構(gòu)成換熱腔室，兩并行換熱管的上端和下端分別穿過管板與出料口和進(jìn)料口連通；
[0013]位于預(yù)熱器上部的排氣口和導(dǎo)熱油出口分別連通于換熱腔室，位于預(yù)熱器下部的導(dǎo)熱油進(jìn)口和放凈口也分別連通于換熱腔室；
[0014]換熱腔室被若干個(gè)折流板、拉桿和定距管分割成若干個(gè)連續(xù)連通的折流腔；其中，折流板沿?fù)Q熱腔室豎直方向水平交錯(cuò)排布，折流板通過與其相連的定距管調(diào)整高度，定距管連接在拉桿的下端，拉桿的上端固定在預(yù)熱器上部的管板底部。
[0015]來自原料箱的原料油從下向上，依次經(jīng)進(jìn)料口、換熱管和出料口被換熱腔室加熱，換熱腔室中若干個(gè)折流腔限制來自導(dǎo)熱油進(jìn)口的導(dǎo)熱油從下向上環(huán)繞/返折在換熱管外周流動(dòng)，這樣大大提高了換熱的效率，保證原料油均勻受熱，且更加優(yōu)化的設(shè)計(jì)是:若干個(gè)連續(xù)連通的折流腔共同構(gòu)成S型或Z型的連續(xù)通道。
[0016]薄膜蒸發(fā)器優(yōu)選采用旋轉(zhuǎn)刮板膜蒸發(fā)器；它包括出料口、底封頭、加熱盤管、分離筒、蒸汽出口、動(dòng)力系統(tǒng)、活動(dòng)刮板和入料口，所述動(dòng)力系統(tǒng)連接在分離筒的頂部，分離筒的底部設(shè)有底封頭，動(dòng)力系統(tǒng)與位于分離筒內(nèi)的活動(dòng)刮板傳動(dòng)連接，分離筒的外周設(shè)有用于加熱的加熱盤管；位于加熱盤管上方的入料口一端與分離筒內(nèi)部連通，另一端與預(yù)熱器的出料口連通；分離筒的上端和下端分別連通有蒸汽出口和出料口 ；
[0017]出料口與重組分接收罐連通；所述加熱盤管至少兩個(gè)，其上端為導(dǎo)熱油出口，下端為導(dǎo)熱油進(jìn)口。在加熱盤管的加熱下，薄膜蒸發(fā)器對預(yù)熱后的原料進(jìn)行蒸餾提純，合理控制加熱溫度，重組分和輕組分在分離筒內(nèi)分離，其中輕組分以氣態(tài)從蒸汽出口排出，并經(jīng)汽相進(jìn)口進(jìn)入冷凝器中的凝腔室內(nèi)冷凝，主要提純得到甘油產(chǎn)品；而重組分物質(zhì)則經(jīng)出料口進(jìn)入重組分接收罐。
[0018]所述冷凝器的頂部和底部分別連通有循環(huán)水出口和循環(huán)水進(jìn)口，冷凝器的中部殼體和分別位于殼體頂部和底部的擋板構(gòu)成冷凝腔室，位于冷凝腔室內(nèi)的換熱管兩端分別與循環(huán)水出口和循環(huán)水進(jìn)口連通；
[0019]冷凝腔室被若干個(gè)拉桿、折流板和定距管分割成若干個(gè)連續(xù)連通的折流腔；其中，折流板沿?fù)Q熱腔室豎直方向水平交錯(cuò)排布，折流板通過與其相連的定距管調(diào)整高度，定距管連接在拉桿的下端，拉桿的上端固定在殼體頂部的擋板底部；
[0020]汽相進(jìn)口位于殼體的上部，其兩端分別與薄膜蒸發(fā)器中的蒸汽出口和冷凝腔室連通；汽相出口和液相出口從上向下依次安裝在殼體的下部，且均與冷凝腔室連通；汽相出口和液相出口通過管路連通后，又與輕組分接收罐連通。
[0021]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明是一種能夠從地溝油中自動(dòng)化提純甘油的流水線設(shè)備，尤其能實(shí)現(xiàn)對地溝油初級(jí)處理，分理出高品質(zhì)的甘油的設(shè)備，它具有整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，控制精準(zhǔn)，參數(shù)設(shè)定簡單方便；可從地溝油中提純高質(zhì)量的甘油產(chǎn)品，并且具有生產(chǎn)效率高，非常適合對大批量地溝油的流水化處理。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明薄膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，一種基于薄膜蒸發(fā)裝置的油處理系統(tǒng)，它包括薄膜蒸發(fā)器3，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，它還包括預(yù)熱器2、冷凝器4、重組分接收罐5、輕組分接收罐6、緩沖罐7以及位于預(yù)熱器2進(jìn)油方向上的流量控制系統(tǒng)10和用于薄膜蒸發(fā)器3與預(yù)熱器2溫度控制的溫控系統(tǒng)9 ;所述預(yù)熱器2的底部通過油管與原料箱I連通，預(yù)熱器2的頂部通過油管與薄膜蒸發(fā)器3上部連通，薄膜蒸發(fā)器3上部和下部分別與冷凝器4和重組分接收罐5連通，冷凝器4下部與輕組分接收罐6連通；輕組分接收罐6、重組分接收罐5和緩沖罐7依次連通，并通過與緩沖罐7相連的氣壓調(diào)節(jié)機(jī)組8調(diào)節(jié)氣壓；
[0028]其基本工作原理是，在溫控系統(tǒng)9和流量控制系統(tǒng)10的控制下，原料油(地溝油)經(jīng)預(yù)熱器2，在薄膜蒸發(fā)器3被蒸發(fā)分離，將原料油初步分離為重組分油品和甘油，并分別存儲(chǔ)在重組分接收罐5和輕組分接收罐6中，整個(gè)處理過程由緩沖罐7以及與其相連的氣壓調(diào)節(jié)機(jī)組8調(diào)整工作壓強(qiáng)；該系統(tǒng)能將預(yù)處理后的地溝油中的甘油提純，不僅控制簡單方便，提純效率和質(zhì)量還大為提高，實(shí)現(xiàn)了地溝油處理的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0029]所述輕組分接收罐6和重組分接收罐5的底部均設(shè)有電動(dòng)流量控制閥；可根據(jù)產(chǎn)量要求，利用電動(dòng)流量控制閥調(diào)整甘油產(chǎn)品的產(chǎn)出量，以及控制重組分接收罐5中次級(jí)油品原料的流量。
[0030]所述流量控制系統(tǒng)10設(shè)置在預(yù)熱器2與原料箱I的油管上，它包括閥組、電動(dòng)流量控制閥、流量控制器和轉(zhuǎn)子流量計(jì)，電動(dòng)流量控制閥和原料箱I之間設(shè)有閥組，電動(dòng)流量控制閥和預(yù)熱器2之間設(shè)置轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)和電動(dòng)流量控制閥之間電連接有流量控制器，所述轉(zhuǎn)子流量計(jì)的兩端分別串聯(lián)閥門后又與一閥門并聯(lián)。利用流量控制系統(tǒng)10，可以合理設(shè)置原料油的供給流量，它與溫控系統(tǒng)9協(xié)同，使得原料油在設(shè)定的環(huán)境下蒸發(fā)提純，自動(dòng)化程度大為提高。
[0031]所述溫控系統(tǒng)9是在溫控器的控制下，來自導(dǎo)熱油進(jìn)管的導(dǎo)熱油經(jīng)過四通閥分別被泵入到預(yù)熱器2和薄膜蒸發(fā)器3，導(dǎo)熱油的流量經(jīng)閥門調(diào)節(jié)，從預(yù)熱器2和薄膜蒸發(fā)器3排出的導(dǎo)熱油再經(jīng)四通閥進(jìn)入到導(dǎo)熱油出管。在使用時(shí)，溫控系統(tǒng)9與預(yù)熱器2和薄膜蒸發(fā)器3中的溫度傳感器相連，可根據(jù)溫度傳感器信號(hào)調(diào)整導(dǎo)熱油的流量，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。
[0032]如圖2所示，所述預(yù)熱器2包括出料口 201、測溫口 202、管板203、排氣口 204、導(dǎo)熱油出口 205、折流板206、拉桿207、定距管208、換熱管209、導(dǎo)熱油進(jìn)口 210、放凈口 211和進(jìn)料口 212，出料口 201和測溫口 202分別連通在預(yù)熱器2的頂部，進(jìn)料口 212連通在預(yù)熱器2的底部；
[0033]預(yù)熱器2的上部和下部分別設(shè)有一管板203，兩管板203與預(yù)熱器2內(nèi)壁構(gòu)成換熱腔室，兩并行換熱管209的上端和下端分別穿過管板203與出料口 201和進(jìn)料口 212連通；
[0034]位于預(yù)熱器2上部的排氣口 204和導(dǎo)熱油出口 205分別連通于換熱腔室，位于預(yù)熱器2下部的導(dǎo)熱油進(jìn)口 210和放凈口 211也分別連通于換熱腔室；
[0035]換熱腔室被若干個(gè)折流板206、拉桿207和定距管208分割成若干個(gè)連續(xù)連通的折流腔；其中，折流板206沿?fù)Q熱腔室豎直方向水平交錯(cuò)排布，折流板206通過與其相連的定距管208調(diào)整高度，定距管208連接在拉桿207的下端，拉桿207的上端固定在預(yù)熱器2上部的管板203底部。
[0036]來自原料箱I的原料油從下向上，依次經(jīng)進(jìn)料口 212、換熱管209和出料口 201被換熱腔室加熱，換熱腔室中若干個(gè)折流腔限制來自導(dǎo)熱油進(jìn)口 210的導(dǎo)熱油從下向上環(huán)繞/返折在換熱管209外周流動(dòng)，這樣大大提高了換熱的效率，保證原料油均勻受熱，且更加優(yōu)化的設(shè)計(jì)是:若干個(gè)連續(xù)連通的折流腔共同構(gòu)成S型或Z型的連續(xù)通道，能進(jìn)一步提高換熱腔室的換熱效率。利用測溫