專利名稱：一種酯交換法制備生物柴油裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及生物柴油制取設備技術領域，具體涉及一種酯交換法制備生物柴油裝置。
背景技術：
石化資源的日益減少和全球溫室效應的加重，使得人們把能源重心轉向清潔、可再生生物能源。生物柴油是一種典型的綠色能源，是一種環(huán)保型優(yōu)質石化柴油替代品。但是，生物柴油的高生產(chǎn)成本妨礙了其規(guī)?；l(fā)展。目前，現(xiàn)有生物柴油的生產(chǎn)方法包括酶催化法、超臨界法、均相酸催化法、均相堿催化法、固相酸催化法和固相堿催化法等方法，其中，均相堿催化法目前已被廣泛應用于規(guī)模化生產(chǎn)高品質生物柴油，但是現(xiàn)有的均相堿催化法需要多級催化反應和分離步驟，才能夠使反應轉化率達到生產(chǎn)出合格生物柴油的標準，均相堿催化法生產(chǎn)生物柴油所需設備較多，工序復雜，生產(chǎn)成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是提供一種酯交換法制備生物柴油裝置，該技術方案有效解決了采用現(xiàn)有的均相堿催化法制備生物柴油，不但設備投入大，工序復雜，導致生物柴油生產(chǎn)成本高的問題，而且有效解決了現(xiàn)有的均相堿催化法制備生物柴油需要多級催化反應和分離步驟才能制備出合格生物柴油的問題。本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)一種酯交換法制備生物柴油裝置，其特征在于所述裝置包括甘油分離箱(2)、逆流反應塔(3)，逆流反應塔(3)設置于甘油分離箱(2)頂部并相互連通，逆流反應塔(3)的塔體上設置有物料入口(5、7、8)、物料出口 A (6)，塔體內(nèi)部設置有多孔篩板(4);甘油分離箱(2)的箱體上設置有物料出口 B (1、10)，箱體內(nèi)部設置有擋板(9、11、12)。本實用新型進一步技術改進方案是所述反應塔(3)的物料入口(5、7、8)分別為催化劑入口(5)、動植物油脂入口(7)、甲醇入口(8)，催化劑入口( 5)、動植物油脂入口( 7)位于反應塔(3)塔體上部，甲醇入口(8)位于反應塔(3)塔體下部。本實用新型進一步技術改進方案是所述反應塔(3)的物料出口 A (6)為甲醇蒸汽出口。本實用新型進一步技術改進方案是所述反應塔(3)所設有的多孔篩板(4)為水平設置，反應塔(3)內(nèi)部設置有多個多孔篩板(4 )，多孔篩板(4 )均互相平行設置。本實用新型進一步技術改進方案是所述甘油分離箱(2)的物料出口 B (1、10)分別為生物柴油出口(I)、粗甘油出口(10)。本實用新型進一步技術改進方案是[0015]所述甘油分離箱(2 )箱體內(nèi)部的擋板(9、11、12 )分別為擋板A (9 )、擋板B (11)、擋板C (12)，擋板A (9)垂直于甘油分離箱(2)底部且位于粗甘油出口(10)側，擋板C (12)與擋板A (9)平行設置且位于生物柴油出口(I)側，擋板B (11)呈“L”型，位于擋板A (9)、擋板C (12)之間,擋板A (9)的一端與甘油分離箱(2)頂部連接,另一端為自由端。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下明顯優(yōu)點本實用新型設備造價低、工藝簡單，而且生物柴油轉化率高，生產(chǎn)成本低，本實用新型結構簡單、設計科學、成本低，便于推廣使用。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式如圖1所示，本實用新型包括甘油分離箱2、逆流反應塔3，逆流反應塔3設置于甘油分離箱2頂部并相互連通，逆流反應塔3的塔體上設置有物料入口 5、7、8、物料出口 A6，塔體內(nèi)部設置有多孔篩板4 ;甘油分離箱2的箱體上設置有物料出口 Bl、10，箱體內(nèi)部設置有擋板9、11、12，反應塔3的物料入口 5、7、8分別為催化劑入口 5、動植物油脂入口 7、甲醇入口 8，催化劑入口 5、動植物油脂入口 7位于反應塔3塔體上部，甲醇入口 8位于反應塔3塔體下部，反應塔3的物料出口 A6為甲醇蒸汽出口，反應塔3所設有的多孔篩板4為水平設置，反應塔3內(nèi)部設置有多個多孔篩板4，多孔篩板4均互相平行設置，甘油分離箱2的物料出口 BlUO分別為生物柴油出口1、粗甘油出口 10，甘油分離箱2箱體內(nèi)部的擋板9、11、12分別為擋板A9、擋板B11、擋板C12，擋板A9垂直于甘油分離箱2底部且位于粗甘油出口10偵彳，擋板C12與擋板A9平行設置且位于生物柴油出口 I側，擋板Bll呈“L”型，位于擋板A9、擋板C12之間,擋板A9的一端與甘油分離箱2頂部連接,另一端為自由端。結合圖一簡述本實用新型的工作過程將菜籽油(酸價小于1. O)加熱到80°C 90°C后，通過動植物油脂入口 7往逆流反應塔3加入菜籽油，通過甲醇入口 8往逆流反應塔3加入相當于菜籽油流量15%的甲醇(純度99%以上)，通過催化劑入口 5往逆流反應塔3加入相當于菜籽油流量O. 5%催化劑(催化劑為液態(tài)甲醇鈉)。液態(tài)甲醇遇到菜籽油后蒸發(fā)成氣態(tài)甲醇，在逆流反應塔3內(nèi)進行氣-液酯交換反應，將菜籽油轉化為生物柴油。酯交換反應是一種可逆的化學平衡反應，逆流反應塔3底部的醇油摩爾比很高，從而使得酯交換反應朝生成生物柴油的方向轉變，所以得到超過98%的反應轉化率。逆流反應塔3中反應后過剩的甲醇從甲醇蒸汽出口 6出來，回收循環(huán)利用；逆流反應塔3中的生物柴油相進入甘油分離箱2進行甘油-生物柴油分離。甘油分離箱2中的擋板Bll為“L”形，起到導流的作用，甘油相翻越擋板A9后，由粗甘油出口 10排出；生物柴油翻越擋板C12后，由生物柴油出口 I排出，所得到的生物柴油經(jīng)過進一步精制(閃蒸、水洗、干燥和過濾)后即可得到達到歐美生物柴油標準的產(chǎn)品。本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術相同或可采用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。
權利要求1.一種酯交換法制備生物柴油裝置，其特征在于所述裝置包括甘油分離箱(2)、逆流反應塔(3)，逆流反應塔(3)設置于甘油分離箱(2)頂部并相互連通，逆流反應塔(3)的塔體上設置有物料入口(5、7、8)、物料出口 A (6)，塔體內(nèi)部設置有多孔篩板(4);甘油分離箱(2)的箱體上設置有物料出口B (1、10)，箱體內(nèi)部設置有擋板(9、11、12)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種酯交換法制備生物柴油裝置，其特征在于所述反應塔(3)的物料入口(5、7、8)分別為催化劑入口( 5)、動植物油脂入口( 7)、甲醇入口(8)，催化劑入口( 5)、動植物油脂入口( 7)位于反應塔(3)塔體上部，甲醇入口(8)位于反應塔(3)塔體下部。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種酯交換法制備生物柴油裝置，其特征在于所述反應塔(3)的物料出口 A (6)為甲醇蒸汽出口。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種酯交換法制備生物柴油裝置，其特征在于所述反應塔(3)所設有的多孔篩板(4)為水平設置，反應塔(3)內(nèi)部設置有多個多孔篩板(4)，多孔篩板(4)均互相平行設置。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種酯交換法制備生物柴油裝置，其特征在于所述甘油分離箱(2)的物料出口 B (1、10)分別為生物柴油出口(I)、粗甘油出口(10)。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的一種酯交換法制備生物柴油裝置，其特征在于所述甘油分離箱(2)箱體內(nèi)部的擋板(9、11、12)分別為擋板A (9)、擋板B (11)、擋板C (12)，擋板A (9)垂直于甘油分離箱(2)底部且位于粗甘油出口(10)側，擋板C (12)與擋板A (9) 平行設置且位于生物柴油出口(I)側，擋板B (11)呈“L”型，位于擋板A (9)、擋板C (12) 之間，擋板A (9)的一端與甘油分離箱(2)頂部連接,另一端為自由端。
專利摘要本實用新型公開了一種酯交換法制備生物柴油裝置，其特征在于所述裝置包括甘油分離箱(2)、逆流反應塔(3)，逆流反應塔(3)設置于甘油分離箱(2)頂部并相互連通，逆流反應塔(3)的塔體上設置有物料入口(5、7、8)、物料出口A(6)，塔體內(nèi)部設置有多孔篩板(4)；甘油分離箱(2)的箱體上設置有物料出口B(1、10)，箱體內(nèi)部設置有擋板(9、11、12)，本實用新型不僅有效解決了采用現(xiàn)有的均相堿催化法制備生物柴油，不但設備投入大，工序復雜，導致生物柴油生產(chǎn)成本高的問題，而且有效解決了現(xiàn)有的均相堿催化法制備生物柴油需要多級催化反應和分離步驟才能制備出合格生物柴油的問題。
文檔編號C11C3/10GK202881233SQ20122053916
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權日2012年10月22日
發(fā)明者宋春霖, 周玲玲, 時杰, 朱猴, 殷雄 申請人:江蘇綠源新能源科技有限公司