CN102676307A - 生物柴油酯化反应方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物柴油酯化反应方法及装置，主要解决传统方法搅拌混合不充分、自身耗能大、生产成本高、对油脂降酸能力不足的问题。其实现方法是：先用雾化器将油脂与甲醇和酸性催化剂进行雾化，再通入预混室，利用预混室内叶扇旋转所形成的气体涡流将油脂与甲醇和酸性催化剂的颗粒混合，以增加液体的接触面积；然后通过酯化反应室搅拌混合，利用循环通道加速进行预酯化反应，以降低油脂的酸值；当油脂的酸值达到酯交换反应要求时，回收甲醇和酸性催化剂，再加入甲醇和碱性催化剂进行酯交换反应，并利用循环通道加速酯交换反应生成生物柴油。本发明具有结构简单、自身耗能和生产成本低、除酸性能好的优点，可用于酸值较高的油脂生产生物柴油。

Description

生物柴油酯化反应方法及装置

技术领域

本发明属于化工技术领域，尤其涉及生物柴油酯化反应,可用于酸值较高的油脂生产生物柴油。

技术背景

生物柴油是指以动植物油或其水解的脂肪酸为原料与一元醇通过醇解或酯化反应生成脂肪酸一元脂。它可以替代石化柴油，是一种可再生的、清洁的生物燃料。

生产生物柴油典型的化学反应式为：

从上式可以看出油脂与甲醇在催化剂的条件下反应生成生物柴油。

目前，较为常见的酯化反应生产装置有机械悬臂搅拌装置、分子蒸馏装置等。由于传统的机械悬臂搅拌设备搅拌器支撑困难、转速慢导致油脂与甲醇接触不充分，生产效率低。而分子蒸馏装置虽然能提高反应速度，但自身耗能很大，生产成本较高。另外这些传统的设备在降低油脂的酸值方面比较困难，且工艺复杂，造成生产的生物柴油酸值相对较高。

发明内容

本发明的目的针对上述已有技术的不足，提出一种生物柴油酯化反应方法及装置，以增大油脂与甲醇的接触面积、降低自身耗能和生产成本，提高除酸性能。

为实现上述目的，本发明的生物柴油酯化反应方法，包括如下步骤：

（1）将质量比为1.5～2:1的甲醇与油脂分别通入甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室，将质量为油脂重量的1%～1.5%、浓度为98%的浓硫酸加入到甲醇-酸性催化剂存储室与甲醇混合，生成甲醇-硫酸混合液；

（2）将甲醇-硫酸混合液、油脂分别在甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室预热到70°～80°；

（3）将甲醇-硫酸混合液与油脂分别送入甲醇-催化剂雾化室和油脂雾化室进行雾化，形成雾化颗粒；

（4）将雾化后的油脂颗粒、甲醇-硫酸混合颗粒通入预混室混合，形成油脂-甲醇-硫酸混合颗粒；

（5）将混合后的油脂-甲醇-硫酸混合颗粒通入酯化反应室沉降，形成油脂-甲醇-硫酸混合液，在酯化反应室搅拌反应60～100min，并保持酯化反应室的温度恒定在70°～80°，将油脂中游离的脂肪酸转化成脂肪酸甲脂，以降低油脂的酸值；

（6）当油脂的酸值降到低于2mgKOH/g时，利用漂浮吸液器将油脂-甲醇-硫酸混合液中的甲醇与硫酸回收，使油脂继续留在酯化反应室内；

（7）将质量为留在酯化反应室内油脂质量1.8倍的甲醇加入到甲醇-碱性催化剂存储室，将质量为留在酯化反应室内油脂重量1%的氢氧化钾也加入到甲醇-碱性催化剂存储室，形成甲醇-氢氧化钾混合液；

（8）将甲醇-氢氧化钾混合液、油脂分别在甲醇-碱性催化剂存储室和酯化反应室加热到75°～85°；

（9）将加热后的甲醇-氢氧化钾混合液送入甲醇-催化剂雾化室进行雾化，形成甲醇-氢氧化钾混合颗粒；将酯化反应室内的油脂送入油脂雾化室进行雾化，形成油脂雾化颗粒；将雾化后的甲醇-氢氧化钾混合颗粒与雾化后的油脂颗粒在预混室混合，形成油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒；将油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒在酯化反应室内沉降，形成油脂-甲醇-氢氧化钾混合液，保持酯化反应室的温度恒定在75°～85°，并在酯化反应室内搅拌进行酯交换反应60～150min，生成含有脂肪酸甲脂、甘油、甲醇、氢氧化钾及水的混合液；

（10）将含有脂肪酸甲脂、甘油、甲醇、氢氧化钾及水的混合液，在酯化反应室内静置分层30～60min，形成上层为脂肪酸甲脂、下层为甲醇-氢氧化钾-甘油-水的混合液，将下层的甲醇、氢氧化钾、甘油和水混合液排出酯化反应室，上层的脂肪酸甲脂即为生物柴油。

上述生物柴油酯化反应方法，其中所述步骤（3）和步骤（9）中的雾化，是利用从雾化器风机中出来的三个方向的高速气流将雾化喷头中喷出的大颗粒液滴吹散成细小的液体颗粒，以增大油脂、甲醇-催化剂液体的表面积；

上述生物柴油酯化反应方法，其中所述步骤（4）和步骤（9）中的预混室混合，是利用预混室底部叶扇的旋转产生的气体涡流将雾化后的油脂、甲醇和催化剂的液体颗粒混合，以增加油脂、甲醇和催化剂液体的接触面积。

为实现上述目的，本发明的生物柴油酯化反应装置，包括：雾化器风机、反应室涡轮搅拌器、超声波发生器、酯化反应室、下层液体循环回路分流器、上层液体循环回路分流器、甲醇-酸性催化剂存储室，甲醇-碱性催化剂存储室、和油脂存储室，其特征在于还包括，油脂雾化室、预混室、预混室除水装置、漂浮吸液器、甲醇-催化剂雾化室，且雾化器风机设有六个气流出口；

所述甲醇-催化剂雾化室，设有三个气流入口、一个出口和一个甲醇-催化剂雾化喷头，第一甲醇-催化剂雾化室气流入口与第一雾化风机出口相连，构成甲醇-催化剂雾化室第一气流入口通道；第二甲醇-催化剂雾化室气流入口与第二雾化风机出口相连，构成甲醇-催化剂雾化室第二气流入口通道；第三甲醇-催化剂雾化室气流入口与第三雾化风机出口相连，构成甲醇-催化剂雾化室第三气流入口通道；甲醇-催化剂雾化室出口与预混室的雾化甲醇-催化剂入口相连；甲醇-催化剂雾化室通过其自身的三个气流入口方向的高速气流将甲醇-催化剂雾化喷头喷出的大颗粒甲醇-催化剂混合液滴吹散形成细小的甲醇-催化剂混合颗粒；甲醇-催化剂的出口通道用于将雾化后的甲醇-催化剂颗粒通入预混室中与雾化后的油脂颗粒进行混合；

所述油脂雾化室，设有三个气流入口、一个油脂雾化室出口和油脂雾化喷头，第一油脂雾化室气流入口与第四雾化风机出口相连，构成油脂雾化室第一气流入口通道；第二油脂雾化室气流入口与第五雾化风机出口相连，构成油脂雾化室第二气流入口通道；第三油脂雾化室气流入口与第六雾化风机出口相连，构成油脂雾化室第三气流入口通道；油脂雾化室出口与预混室的雾化油脂入口相连；油脂雾化室通过其自身三个气流入口方向的高速气流将油脂雾化喷头喷出的大颗粒油脂液滴吹散形成细小的油脂颗粒；雾化后的油脂出口通道用于将雾化后的油脂颗粒通入预混室中与雾化后的甲醇-催化剂颗粒进行混合；

所述预混室设有一个雾化甲醇-催化剂入口、一个雾化油脂入口和一个预混室出口，预混室的雾化甲醇-催化剂入口与甲醇催化剂雾化室出口相连，构成雾化后的甲醇-催化剂的出口通道；预混室的雾化油脂入口与油脂雾化室出口相连，构成雾化后的油脂出口通道；预混室出口依次与预混室除水装置、酯化反应室入口相连，构成油脂-甲醇-催化剂混合颗粒的出口通道；

所述预混室除水装置，设有一个预混室除水装置入口和一个预混室除水装置出口，预混室除水装置入口与预混室出口连接，预混室除水装置出口与酯化反应室的酯化反应室入口连接，构成油脂-甲醇-催化剂混合颗粒的出口通道，该通道用于将雾化后的油脂-甲醇-催化剂的混合颗粒中的水分去除，以减少逆酯化反应的发生；

所述漂浮吸液器设有一个漂浮吸液器的入口和一个漂浮吸液器的出口，漂浮吸液器漂浮在酯化反应室内的液面上，该漂浮吸液器的入口与酯化反应室的上层液体相连，构成漂浮吸液器的入口通道；该漂浮吸液器的出口与酯化反应室的上层液体出口相连，构成漂浮吸液器的出口通道；漂浮吸液器的入口通道和出口通道用于将酯化反应室的上层液体吸出并进行循环。

本发明具有如下优点：

1）本发明由于通过雾化将甲醇-催化剂和油脂雾化成细小颗粒，增大了油脂、甲醇-催化剂液体的表面积；同时由于采用预混的方法将甲醇-催化剂颗粒和油脂颗粒进行混合，增加了油脂、甲醇和催化剂液体的接触面积。

2）本发明装置中由于漂浮吸液器漂浮在酯化反应室内的液面上，可根据酯化反应室内液面的位置上下移动，提高了吸液的效率，而且可将甲醇-硫酸回收。

3）本发明装置可分别实现甲醇-催化剂和油脂的雾化、混合、沉降、反应这四个环节的循环；还可实现酯化反应室内的上下层液体在酯化反应室外的管道里进行混合，然后再流入酯化反应室的循环；通过上述三个循环可提高预酯化反应的降酸性能和酯交换反应的效率。

4）本发明装置中雾化器风机的六个出口分别与甲醇-催化剂雾化室的三个气流入口和油脂雾化室的三个气流入口相连，减少了雾化风机的使用数量，而且降低了设备的成本和能耗。

附图说明

图1为本发明的生物柴油酯化反应装置示意图

图2为本发明生物柴油酯化反应装置的油脂雾化室A-A截面示意图

图3为本发明生物柴油酯化反应装置的预混室除水装置B-B截面示意图

图4为图1中雾化风机与甲醇-催化剂雾化室和油脂雾化室的连接关系示意图

图5为本发明的生物柴油酯化反应方法流程图。

具体实施方式

参照图1，本发明的生物柴油酯化反应装置，包括：雾化器风机1、甲醇-催化剂雾化室2、油脂雾化室4、预混室8、预混室除水装置11、酯化反应室26、上层液体循环回路分流器28、下层液体循环回路分流器29、压力泵、酯化反应室回路除水装置31、双向控制阀、甲醇-酸性催化剂存储室34、甲醇-碱性催化剂存储室36、油脂存储室38；其中雾化风机1的出口设为6个如图4所示，即第一雾化风机出口101、第二雾化风机出口102、第三雾化风机出口103、第四雾化风机出口104、第五雾化风机出口105和第六雾化风机出口106；甲醇-催化剂雾化室2的气流入口设为3个如图4所示，即第一甲醇-催化剂雾化室气流入口201、第二甲醇-催化剂雾化室气流入口202和第三甲醇-催化剂雾化室气流入口203，甲醇-催化剂雾化室2还包括一个甲醇-催化剂雾化喷头39和一个甲醇-催化剂雾化室出口3；油脂雾化室4的气流入口设为3个如图2所示，即第一油脂雾化室气流入口401、第二油脂雾化室气流入口402和第三油脂雾化室气流入口403，油脂雾化室4还包括一个油脂雾化喷头40和一个油脂雾化室出口5；压力泵设为6个，即第一压力泵301、第二压力泵302、第三压力泵303、第四压力泵304、第五压力泵305和第六压力泵306；双向控制阀设为5个，即第一双向控制阀331、第二双向控制阀332、第三双向控制阀333、第四双向控制阀334和第五双向控制阀335；上层液体循环回路分流器28有两个出口，即上层液体循环回路分流器第一出口281、上层液体循环回路分流器第二出口282；下层液体循环回路分流器29有两个出口，即下层液体循环回路分流器第一出口291、下层液体循环回路分流器第二出口292；

整个装置设有1个回收通道、2个回路通道、2个自循环通道、10个入口通道、7个出口通道共22局部通道，形成3个循环通道。

所述甲醇-酸性催化剂存储室34依次与第一压力泵301、第五双向控制阀335、第三双向控制阀333和甲醇-催化剂雾化喷头39相连，构成甲醇-硫酸入口通道；所述甲醇-碱性催化剂存储室36依次与第二压力泵302、第一双向控制阀331、第三双向控制阀333和甲醇-催化剂雾化喷头39相连，构成甲醇氢氧化钾入口通道；所述油脂存储室38依次与第二双向控制阀332、第三压力泵303、第四双向控制阀334和油脂雾化喷头40相连，构成油脂入口通道；通过控制所述三个入口通道上的双向控制阀的开度可以控制进入雾化室的甲醇-酸性催化剂、甲醇-碱性催化剂和油脂的流量，以控制雾化室的雾化效果。

所述甲醇-催化剂雾化室2的第一甲醇催化剂雾化室气流入口201与第一雾化风机出口101相连，构成甲醇-催化剂雾化室第一气流入口通道；第二甲醇-催化剂雾化室气流入口202与第二雾化风机出口102相连，构成甲醇-催化剂雾化室第二气流入口通道；第三甲醇-催化剂雾化室气流入口203与第三雾化风机出口103相连，构成甲醇-催化剂雾化室第三气流入口通道；甲醇-催化剂雾化室出口3与雾化甲醇-催化剂入口6相连，构成雾化后的甲醇-催化剂的出口通道；甲醇-催化剂雾化室通过其自身的三个气流入口方向的高速气流将甲醇-催化剂雾化喷头39喷出的大颗粒甲醇-催化剂混合液滴吹散成细小的甲醇-催化剂混合颗粒；

所述油脂雾化室4的第一油脂雾化室气流入口401与第四雾化风机出口104相连构成油脂雾化室第一气流入口通道；第二油脂雾化室气流入口402与第五雾化风机出口105相连，构成油脂雾化室第二气流入口通道；第三油脂雾化室气流入口403与第六雾化风机出口106相连，构成油脂雾化室第三气流入口通道；油脂雾化室出口5与雾化油脂入口7相连，构成雾化后的油脂出口通道；油脂雾化室通过其自身三个气流入口方向的高速气流将油脂雾化喷头40喷出的大颗粒油脂液滴吹散成细小的油脂颗粒；

所述预混室8的预混室出口10依次与预混室除水装置11、酯化反应室入口14相连，构成油脂-甲醇-催化剂混合颗粒的出口通道；预混室8的底部设置有叶扇9，通过叶扇的旋转在预混室8内产生气体涡流，以增加预混室的混合性能；预混室除水装置11用于将雾化后的油脂-甲醇-催化剂的混合颗粒中的水分去除，以减少逆酯化反应的发生。

所述酯化反应室26，其左侧设置有上层液体出口24，右侧设置有酯化反应室入口14，顶部设置有酯化反应室自循环入口15和排气口13，底部设置有下层液体出口25和生物柴油及甘油混合液出口17；酯化反应室26内的液面上漂浮有漂浮吸液器21，顶部设置有酯化反应室喷头16，底部设置有反应室涡轮搅拌器18、超声波发生器19和反应室加热器20，内壁面安装有超声波反射板27，排气口13上设置有单向阀12；该漂浮吸液器21为空心半球体，其底部平面设有一个漂浮吸液器入口23，半球面上设有一个漂浮吸液器出口22，漂浮吸液器21漂浮在酯化反应室26内的液面上，该漂浮吸液器的入口23与酯化反应室的上层液体相连，构成漂浮吸液器的入口通道；该漂浮吸液器的出口22与酯化反应室的上层液体出口24相连，构成漂浮吸液器的出口通道，漂浮吸液器用于将酯化反应室的上层液体吸出并进行循环；酯化反应室26与生物柴油及甘油混合液出口17相连，构成生物柴油出口通道；酯化反应室加热器20将酯化反应室26的反应温度控制在70°～85°；涡轮搅拌器18可将互不相溶的甲醇-催化剂与油脂搅拌均匀；超声波发生器19发出的超声波被超声波反射板27反射引起酯化反应室内液体的震动，对酯化反应起到强化的作用；排气口13上设置有单向阀12，用于控制酯化反应室26内的气压；

所述下层液体循环回路分流器29的入口与酯化反应室下层液体出口25相连，构成了酯化反应室的下层液体出口通道；下层液体循环回路分流器第二出口292依次与酯化反应室回路除水装置31、第六压力泵306、酯化反应室自循环入口15、酯化反应室喷头16相连，构成了下层液体的酯化反应室自循环通道，该自循环通道可使酯化反应室内上层和下层的液体流出酯化反应室后在管道中混合，并再次流入到酯化反应室进行混合、反应；下层液体循环回路分流器第一出口291依次与第五压力泵305、第四双向控制阀334和油脂雾化室4相连，构成酯化反应室下层液体的回路通道，该回路通道可使下层液体再次进入油脂雾化室4进行雾化；

所述上层液体循环回路分流器28的入口与酯化反应室上层液体出口24连接，构成酯化反应室的上层液体出口通道；上层液体循环回路分流器的第一出口281依次与酯化反应室回路除水装置31、第六压力泵306、酯化反应室自循环入口15、酯化反应室喷头16相连，构成上层液体的酯化反应室自循环通道，该通道中的酯化反应室回路除水装置31与预混室除水装置11的结构和工作原理相同，用以减少酯化反应室内上下层液体中的水含量；上层液体循环回路分流器的第二出口282依次与第四压力泵304、第五双向控制阀335、第一压力泵301和甲醇-酸性催化剂存储室34相连，构成上层液体回收通道，该上层液体回收通道可将预酯化反应完成后酯化反应室上层的甲醇-硫酸进行回收；上层液体循环回路分流器的第二出口282依次与第四压力泵304、第三双向控制阀333和甲醇-催化剂雾化室2连接，构成酯化反应室上层液体的回路通道，该酯化反应室上层液体的回路通道可使上层液体再次进入甲醇-催化剂雾化室2进行雾化。

上述局部通道可形成如下三条循环通道，其中：

所述雾化后的甲醇-催化剂的出口通道、油脂-甲醇-催化剂混合颗粒的出口通道、漂浮吸液器入口通道、漂浮吸液器出口通道、酯化反应室的上层液体出口通道、酯化反应室上层液体的回路通道，这6个局部通道构成上层液体循环通道；该上层液体循环通道用于对酯化反应室上层液体进行雾化、混合、沉降和反应的循环处理。

所述雾化后的油脂出口通道、油脂-甲醇-催化剂混合颗粒的出口通道、酯化反应室的下层液体出口通道、酯化反应室下层液体的回路通道，这4个局部通道构成下层液体循环通道；该下层液体循环通道用于对酯化反应室下层液体进行雾化、混合、沉降和反应的循环处理。

所述上层液体的酯化反应室自循环通道、下层液体的酯化反应室自循环通道，这2个局部通道构成酯化反应室自循环通道；该酯化反应室自循环通道用于将酯化反应室上层和下层的液体在酯化反应室外的管道中混合后，再流入到酯化反应室进行混合和反应处理。

参照图1本发明的生物柴油酯化反应装置的工作原理如下：

油脂存储室加热器37和甲醇-酸性催化剂存储室加热器32分别对油脂存储室38与甲醇-酸性催化剂存储室34进行预热；达到预热温度70°～80°后，油脂由油脂入口通道进入油脂雾化室4进行雾化，同时甲醇-硫酸由甲醇-硫酸入口通道进入甲醇-催化剂雾化室2进行雾化；雾化后的油脂与甲醇-硫酸的颗粒分别由雾化后的油脂出口通道和雾化后的甲醇-催化剂的出口通道进入预混室8进行预混合；在预混室8里由于叶扇9的转动引起局部压力变化形成的涡流使雾化后的油脂颗粒和雾化后的甲醇-催化剂颗粒接触混合；混合后的油脂-甲醇-催化剂混合颗粒由油脂-甲醇-催化剂混合颗粒的出口通道进入酯化反应室26进行沉降，沉降使油脂和甲醇-硫酸的混合颗粒重新变成油脂和甲醇-硫酸液体沉积在酯化反应室26底部，再由反应室涡轮搅拌器18对互相不溶的油脂和甲醇-硫酸液体搅拌，保持反应室涡轮搅拌器18的两个涡轮反转转速大于100转/分钟，并利用反应室加热器20将酯化反应室26保持在70°～80°的恒温状态下进行预酯化反应；由雾化带来的大量气体聚集在酯化反应室顶部通过排气口13排出，排气口上装有单向阀12可控制酯化反应室26的压力；酯化反应室26上层的甲醇-硫酸由漂浮吸液器21吸出后，被上层液体循环回路分流器28分流，一部分由酯化反应室上层液体的回路通道进入甲醇-催化剂雾化室2再次雾化，形成上层液体的循环，另一部分在酯化反应室自循环通道中与下层的油脂相遇混合后再次进入酯化反应室26循环反应，形成上层液体的酯化反应室自循环；酯化反应室26下层的油脂通过下层液体循环回路分流器29后被分流成两部分，其中一部分由酯化反应室下层液体的回路通道流入油脂雾化室4再次雾化，形成下层液体的循环；另一部分在酯化反应室自循环通道中与酯化反应室的上层液体混合后再次流入酯化反应室26，形成下层液体的酯化反应室自循环；反应一段时间后，油脂内的游离的脂肪酸发生酯化反应生成脂肪酸甲脂，降低了油脂的酸值。

当油脂的酸值达到酯交换反应要求时，关闭第三双向控制阀333，打开第五双向控制阀335，利用上层液体回收通道将甲醇-硫酸吸入到甲醇-酸性催化剂存储室34中进行回收；甲醇-碱性催化剂存储室加热器35将甲醇碱性催化剂存储室36内的甲醇-氢氧化钾预热到75°～85°，然后将酯化反应室26中的油脂与甲醇-碱性催化剂存储室36中的甲醇-氢氧化钾分别由油脂雾化室4和甲醇-催化剂雾化室2进行雾化，雾化后的甲醇-氢氧化钾和雾化后的油脂分别由雾化后的甲醇-催化剂的出口通道和雾化后的油脂出口通道进入预混室8；在预混室里雾化后的油脂颗粒和雾化后的甲醇-氢氧化钾颗粒接触混合，混合后的油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒由油脂-甲醇-催化剂混合颗粒的出口通道进入酯化反应室26进行沉降、搅拌，并利用反应室加热器20将酯化反应室26保持在75°～85°的恒温状态下进行酯交换反应；同时由预混所带来的大量气体溶入到混合液内形成空化泡在酯化反应室26中被超声波发生器发出高频震动的超声波击破形成空穴，在局部上增加了液体的运动和能量对反应起到了强化的作用，且由超声波引起的液体震动也对反应起到强化的作用；最后利用上层液体循环通道和下层液体循环通道将上下层液体分别进行循环雾化、混合、沉降和酯交换反应，利用酯化反应室自循环通道将上下层液体在酯化反应室外混合并再次进入酯化反应室进行酯交换反应；酯交换反应结束后，将酯化反应室内的混合液静置分层，在静置分层过程中可由反应室涡轮搅拌器18的两涡轮以低于20转/分钟的速度缓慢搅拌以加速其分层，静置分层结束后将下层的甘油、甲醇-氢氧化钾从油脂出口17排出酯化反应室26，这时酯化反应室内就留下了粗制生物柴油脂肪酸甲酯，将粗制生物柴油去除杂质和脱水，最终得到符合国家标准的生物柴油。

参照图3，预混室除水装置11的工作原理如下：除水装置外观为双层空心圆柱体，截面形状如图B-B所示。两层壁面之间放有吸水材料41，内壁面设有内壁面微孔43，外壁面设有外壁面孔44和除水装置加热器45,外壁面孔内侧设置有温控双金属片42；除水装置的吸水材料41为无水硫酸铜，预混室除水装置11通过内壁面微孔44将预混室8出来的混合气体进行吸水干燥，通过加热器45对除水装置进行加热，除水装置的温度升高时温控双金属片42朝内侧弯曲使外壁面孔打开，水蒸气从外壁面孔44排出；不加热时除水装置温度降低，温控双金属片冷却收缩将外壁面孔关闭。

参照图5，本发明的生物柴油酯化反应方法流程，包括：甲醇-催化剂的雾化和油脂的雾化、预混合、沉降并进行循环反应三个工艺环节。其步骤如下：

第一步，将甲醇-硫酸和油脂分别通入甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室：

(1a)将质量比为1.5～2:1的甲醇与油脂分别通入甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室；

(1b)将质量为油脂重量的1%～1.5%、浓度为98%的浓硫酸加入到甲醇-酸性催化剂存储室与甲醇混合，生成甲醇-硫酸混合液。

第二步，对油脂和甲醇-硫酸进行预热和雾化：

(2a)利用油脂存储室的加热器和甲醇-酸性催化剂存储室的加热器，将油脂和甲醇-硫酸预热到70°～80°；

(2b)将预热后的油脂、甲醇-硫酸分别通入到油脂雾化室和甲醇-催化剂雾化室进行雾化，雾化是通过雾化器风机中出来的三个方向的高速气流将雾化喷头中喷出的大颗粒液滴吹散形成细小的液体颗粒，以增大油脂、甲醇-催化剂液体的表面积。

第三步，将雾化后的油脂颗粒和甲醇-硫酸颗粒进行混合：

将雾化后的油脂颗粒、甲醇-硫酸混合颗粒通入预混室混合，利用预混室底部叶扇的旋转所产生的气体涡流使雾化后的油脂、甲醇-硫酸颗粒接触混合，形成油脂-甲醇-硫酸混合颗粒，以增加油脂、甲醇和催化剂液体的接触面积。

第四步，对油脂-甲醇-硫酸混合颗粒进行沉降、搅拌和循环反应：

(4a)将混合后的油脂-甲醇-硫酸混合颗粒通入酯化反应室沉降，形成油脂-甲醇-硫酸混合液；

(4b)利用酯化反应室加热器将酯化反应室保持在70°～80°的恒定温度；

(4c)利用酯化反应室内涡轮搅拌器的两个涡轮相互反转对油脂-甲醇-硫酸混合液搅拌混合并进行预酯化反应60～100min，涡轮搅拌器两涡轮的转速大于100转/分钟；

(4d)利用上层液体循环通道、下层液体循环通道将酯化反应室的上层和下层液体进行雾化、混合、沉降和预酯化反应，再利用酯化反应室自循环通道将酯化反应室的上层和下层液体在酯化反应室外混合，并再次流入酯化反应室进行酯化反应室的自循环；通过三个循环通道的循环加速预酯化反应，以达到降低油脂酸值目的。

第五步，预酯化反应完成后对甲醇和硫酸混合液进行回收：

当油脂的酸值降到低于2mgKOH/g时，预酯化反应完成，利用漂浮吸液器将酯化反应室内上层的甲醇和硫酸混合液进行回收，使油脂继续留在酯化反应室内。

第六步，将甲醇和氢氧化钾溶液加入到甲醇碱性催化剂存储室：

(6a)将质量为留在酯化反应室内油脂质量1.8倍的甲醇加入到甲醇-碱性催化剂存储室；

(6b)将质量为留在酯化反应室内油脂重量1%的氢氧化钾也加入到甲醇-碱性催化剂存储室，形成甲醇-氢氧化钾混合液。

第七步，对甲醇-氢氧化钾混合液和油脂进行预热、雾化、混合：

(7a)将甲醇-氢氧化钾混合液、油脂分别在甲醇-碱性催化剂存储室和酯化反应室加热到75°～85°；

(7b)将加热后的甲醇-氢氧化钾混合液送入甲醇-催化剂雾化室进行雾化，形成甲醇-氢氧化钾混合颗粒；将酯化反应室内的油脂送入油脂雾化室进行雾化，形成油脂雾化颗粒；

(7c)将雾化后的甲醇-氢氧化钾混合颗粒与雾化后的油脂颗粒在预混室混合，形成油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒。

第八步，将油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒进行沉降和循环反应：

(8a)将油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒在酯化反应室内沉降，形成油脂-甲醇-氢氧化钾混合液；

(8b)利用酯化反应室加热器将酯化反应室保持在75°～85°的恒定温度；

(8c)利用酯化反应室内涡轮搅拌器的两个涡轮相互反转对油脂-甲醇-氢氧化钾混合液搅拌混合，并进行酯交换反应60～150min，涡轮搅拌器的涡轮转速大于100转/分钟；

(8d)利用上层液体循环通道、下层液体循环通道进行酯化反应室的上层和下层液体的雾化、混合、沉降和酯交换反应；再利用酯化反应室自循环通道使酯化反应室的上层和下层液体在酯化反应室外混合，并再次流入酯化反应室进行酯交换反应室的自循环；通过三个循环通道的循环加速酯交换反应，并生成含有脂肪酸甲脂、甘油、甲醇、氢氧化钾及水的混合液。

第九步，对酯化反应室内的混合液进行静置分层和分离：

(9a)酯交换反应完成后,在酯化反应室静置分层30～60min，静置分层期间反应室涡轮搅拌器以低于20转/分钟的速度缓慢搅拌以加速包含脂肪酸甲脂、甘油、甲醇、氢氧化钾及水的混合液的分层,形成上层为脂肪酸甲脂、下层为甲醇-氢氧化钾甘油-水的混合液；

(9b)静置分层期结束后将下层的甘油、甲醇、氢氧化钾、水的混合液从酯化反应室底部出口排出，粗制生物柴油就留在了酯化反应室内；

(9c)将粗制生物柴油去除杂质和脱水，最终得到符合国家标准的生物柴油。

实施例1：

第一步，将甲醇-硫酸和油脂分别通入甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室：

(1a)将质量比为1.5:1的甲醇与油脂分别通入甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室；

(1b)将质量为油脂重量的1%、浓度为98%的浓硫酸加入到甲醇-酸性催化剂存储室与甲醇混合，生成甲醇-硫酸混合液。

第二步，对油脂和甲醇-硫酸进行预热和雾化：

(2a)利用油脂存储室的加热器和甲醇-酸性催化剂存储室的加热器，将油脂和甲醇-硫酸预热到70°；

(2b)将预热后的油脂、甲醇-硫酸分别通入到油脂雾化室和甲醇-催化剂雾化室进行雾化，从雾化器风机中出来的三个方向的高速气流将雾化室喷头中喷出的大颗粒液滴吹散成细小的液体颗粒，以增大油脂、甲醇-催化剂液体的表面积。

第三步，将雾化后的油脂颗粒和甲醇-硫酸颗粒进行混合：

将雾化后的油脂颗粒、甲醇-硫酸混合颗粒通入预混室混合，利用预混室底部叶扇的旋转产生的气体涡流使雾化后的油脂、甲醇-硫酸颗粒接触混合，形成油脂-甲醇-硫酸混合颗粒，以增加油脂、甲醇和催化剂液体的接触面积。

第四步，对油脂-甲醇-硫酸混合颗粒进行沉降、搅拌和循环反应：

(4a)将混合后的油脂-甲醇-硫酸混合颗粒通入酯化反应室沉降，形成油脂-甲醇-硫酸混合液；

(4b)利用酯化反应室加热器将酯化反应室保持在70°的恒定温度；

(4c)利用酯化反应室内涡轮搅拌器的两个涡轮相互反转对油脂-甲醇-硫酸混合液搅拌混合并进行预酯化反应60min，涡轮搅拌器两涡轮的转速为100转/分钟；

(4d)利用上层液体循环通道、下层液体循环通道将酯化反应室的上层和下层液体进行雾化、混合、沉降和预酯化反应，再利用酯化反应室自循环通道将酯化反应室的上层和下层液体在酯化反应室外混合，并再次流入酯化反应室进行酯化反应室的自循环；通过三个循环通道的循环加速预酯化反应，以达到降低油脂酸性目的。

第五步，预酯化反应完成后对甲醇和硫酸混合液进行回收：

当油脂的酸值降到低于2mgKOH/g时，预酯化反应完成，利用漂浮吸液器将酯化反应室内上层的甲醇和硫酸混合液进行回收，使油脂继续留在酯化反应室内。

第六步，将甲醇和氢氧化钾溶液加入到甲醇碱性催化剂存储室：

(6a)将质量为留在酯化反应室内油脂质量1.8倍的甲醇加入到甲醇-碱性催化剂存储室；

(6b)将质量为留在酯化反应室内油脂重量1%的氢氧化钾也加入到甲醇-碱性催化剂存储室，形成甲醇-氢氧化钾混合液。

第七步，对甲醇-氢氧化钾混合液和油脂进行预热、雾化、混合：

(7a)将甲醇-氢氧化钾混合液、油脂分别在甲醇-碱性催化剂存储室和酯化反应室加热到75。；

(7b)将加热后的甲醇-氢氧化钾混合液送入甲醇-催化剂雾化室进行雾化，形成甲醇-氢氧化钾混合颗粒；将酯化反应室内的油脂送入油脂雾化室进行雾化，形成油脂雾化颗粒；

(7c)将雾化后的甲醇-氢氧化钾混合颗粒与雾化后的油脂颗粒在预混室混合，形成油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒。

第八步，将油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒进行沉降和循环反应：

(8a)将油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒在酯化反应室内沉降，形成油脂-甲醇-氢氧化钾混合液；

(8b)利用酯化反应室加热器将酯化反应室保持在75。的恒定温度；

(8c)利用酯化反应室内涡轮搅拌器的两个涡轮相互反转对油脂-甲醇-氢氧化钾混合液搅拌混合，并进行酯交换反应60min，涡轮搅拌器的涡轮转速为100转/分钟；

(8d)利用上层液体循环通道、下层液体循环通道进行酯化反应室的上层和下层液体的雾化、混合、沉降和酯交换反应；再利用酯化反应室自循环通道使酯化反应室的上层和下层液体在酯化反应室外混合，并再次流入酯化反应室进行酯交换反应室的自循环；通过三个循环通道的循环加速酯交换反应，并生成含有脂肪酸甲脂、甘油、甲醇、氢氧化钾及水的混合液。

第九步，对酯化反应室内的混合液进行静置分层和分离：

(9a)酯交换反应完成后,在酯化反应室静置分层30min，静置分层期间反应室涡轮搅拌器以20转/分钟的速度缓慢搅拌以加速包含脂肪酸甲脂、甘油、甲醇、氢氧化钾及水的混合液的分层,形成上层为脂肪酸甲脂、下层为甲醇氢氧化钾-甘油-水的混合液；

(9b)静置分层期结束后将下层的甘油、甲醇、氢氧化钾、水的混合液从酯化反应室底部出口排出，粗制生物柴油就留在了酯化反应室内；

(9c)将粗制生物柴油去除杂质和脱水，最终得到符合国家标准的生物柴油。

实施例2：

步骤一，将甲醇-硫酸和油脂分别通入甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室：

1a)将质量比为1.75:1的甲醇与油脂分别通入甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室；

1b)将质量为油脂重量的1.3%、浓度为98%的浓硫酸加入到甲醇-酸性催化剂存储室与甲醇混合，生成甲醇-硫酸混合液。

步骤二，对油脂和甲醇-硫酸进行预热和雾化：

2a)利用油脂存储室的加热器和甲醇-酸性催化剂存储室的加热器，将油脂和甲醇-硫酸预热到75°；

2b)与实施例1中第二步的（2b）相同。

步骤三，与实施例1的第三步相同；

步骤四，对油脂-甲醇-硫酸混合颗粒进行沉降、搅拌和循环反应：

4a)与实施例1中第四步的（4a）相同；

4b)利用酯化反应室加热器将酯化反应室保持在75°的恒定温度；

4c)利用酯化反应室内涡轮搅拌器的两个涡轮相互反转对油脂-甲醇-硫酸混合液搅拌混合并进行预酯化反应90min，涡轮搅拌器的转速大于200转/分钟；

4d)与实施例1的第四步中的（4d）相同。

步骤五，与实施例1的第五步相同；

步骤六，与实施例1的第六步相同；

步骤七，对甲醇-氢氧化钾混合液和油脂进行预热、雾化、混合：

7a)将甲醇-氢氧化钾混合液、油脂分别在甲醇-碱性催化剂存储室和酯化反应室加热到80°；

7b)与实施例1中第七步的(7b)相同；

7c)与实施例1中第七步的(7c)相同。

步骤八，将油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒进行沉降和循环反应：

8a)与实施例1中第八步的(8a)相同；

8b)利用酯化反应室加热器将酯化反应室保持在80°的恒定温度；

8c)利用酯化反应室内涡轮搅拌器的两个涡轮相互反转对油脂-甲醇-氢氧化钾混合液搅拌混合，并进行酯交换反应90min，涡轮搅拌器的涡轮转速为200转/分钟；

8d)与实施例1中第八步的(8d)相同。

步骤九，对酯化反应室内的混合液进行静置分层和分离：

9a)酯交换反应完成后,在酯化反应室静置分层45min，静置分层期间反应室涡轮搅拌器以20转/分钟的速度缓慢搅拌以加速包含脂肪酸甲脂、甘油、甲醇、氢氧化钾及水的混合液的分层,形成上层为脂肪酸甲脂、下层为甲醇-氢氧化钾-甘油-水的混合液；

9b)与实施例1中第九步的(9b)相同；

9c)与实施例1中第九步的(9c)相同。

实施例3：

步骤A，将甲醇-硫酸和油脂分别通入甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室：

(A1)将质量比为2:1的甲醇与油脂分别通入甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室；

(A2)将质量为油脂重量的1.5%、浓度为98%的浓硫酸加入到甲醇-酸性催化剂存储室与甲醇混合，生成甲醇-硫酸混合液。

步骤B，对油脂和甲醇-硫酸进行预热和雾化：

(B1)利用油脂存储室的加热器和甲醇-酸性催化剂存储室的加热器，将油脂和甲醇-硫酸预热到80°；

(B2)与实施例1中第二步的(2b)相同。

步骤C，与实施例1的第三步相同；

步骤D，对油脂-甲醇-硫酸混合颗粒进行沉降、搅拌和循环反应：

(D1)与实施例1中第四步的(4a)相同；

(D2)利用酯化反应室加热器将酯化反应室保持在80°的恒定温度；

(D3)利用酯化反应室内涡轮搅拌器的两个涡轮相互反转对油脂-甲醇-硫酸混合液搅拌混合并进行预酯化反应100min，涡轮搅拌器两涡轮的转速为300转/分钟。

(D4)与实施例1中第四步的(4d)相同。

步骤E，与实施例1的第五步相同；

步骤F，与实施例1的第六步相同；

步骤G，对甲醇-氢氧化钾混合液和油脂进行预热、雾化、混合：

(G1)将甲醇-氢氧化钾混合液、油脂分别在甲醇-碱性催化剂存储室和酯化反应室加热到85°；

(G2)与实施例1中第七步的(7b)相同；

(G3)与实施例1中第七步的(7c)相同。

步骤H，将油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒进行沉降和循环反应：

(H1)与实施例1中第八步的(8a)相同；

(H2)利用酯化反应室加热器将酯化反应室保持在85。的恒定温度；

(H3)利用酯化反应室内涡轮搅拌器的两个涡轮相互反转对油脂-甲醇-氢氧化钾混合液搅拌混合，并进行酯交换反应150min，涡轮搅拌器的涡轮转速为300转/分钟；

(H4)与实施例1中第八步的(8d)相同。

步骤I，对酯化反应室内的混合液进行静置分层和分离：

(I1)酯交换反应完成后,在酯化反应室静置分层60min，静置分层期间反应室涡轮搅拌器以15转/分钟的速度缓慢搅拌以加速包含脂肪酸甲脂、甘油、甲醇、氢氧化钾及水的混合液的分层,形成上层为脂肪酸甲脂、下层为甲醇-氢氧化钾-甘油-水的混合液；

(I2)与实施例1中第八步的(9b)相同；

(I3)与实施例1中第八步的(9c)相同。

Claims (10)

1.一种生物柴油酯化反应方法，包括如下步骤：

（1）将质量比为1.5～2:1的甲醇与油脂分别通入甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室，将质量为油脂重量的1%～1.5%、浓度为98%的浓硫酸加入到甲醇-酸性催化剂存储室与甲醇混合，生成甲醇-硫酸混合液；

（2）将甲醇-硫酸混合液、油脂分别在甲醇-酸性催化剂存储室和油脂存储室预热到70°～80°；

（3）将甲醇-硫酸混合液与油脂分别送入甲醇-催化剂雾化室和油脂雾化室进行雾化，形成雾化颗粒；

（4）将雾化后的油脂颗粒、甲醇-硫酸混合颗粒通入预混室混合，形成油脂-甲醇-硫酸混合颗粒；

（5）将混合后的油脂-甲醇-硫酸混合颗粒通入酯化反应室沉降，形成油脂-甲醇-硫酸混合液，在酯化反应室搅拌反应60～100min，并保持酯化反应室的温度恒定在70°～80°，将油脂中游离的脂肪酸转化成脂肪酸甲脂，以降低油脂的酸值；

（6）当油脂的酸值降到低于2mgKOH/g时，利用漂浮吸液器将油脂-甲醇-硫酸混合液中的甲醇与硫酸回收，使油脂继续留在酯化反应室内；

（7）将质量为留在酯化反应室内油脂质量1.8倍的甲醇加入到甲醇-碱性催化剂存储室，将质量为留在酯化反应室内油脂重量1%的氢氧化钾也加入到甲醇-碱性催化剂存储室，形成甲醇-氢氧化钾混合液；

（8）将甲醇-氢氧化钾混合液、油脂分别在甲醇-碱性催化剂存储室和酯化反应室加热到75°～85°；

（9）将加热后的甲醇-氢氧化钾混合液送入甲醇-催化剂雾化室进行雾化，形成甲醇-氢氧化钾混合颗粒；将酯化反应室内的油脂送入油脂雾化室进行雾化，形成油脂雾化颗粒；将雾化后的甲醇-氢氧化钾混合颗粒与雾化后的油脂颗粒在预混室混合，形成油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒；将油脂-甲醇-氢氧化钾混合颗粒在酯化反应室内沉降，形成油脂-甲醇-氢氧化钾混合液，保持酯化反应室的温度恒定在75°～85°，并在酯化反应室内搅拌进行酯交换反应60～150min，生成含有脂肪酸甲脂、甘油、甲醇、氢氧化钾及水的混合液； 

（10）将含有脂肪酸甲脂、甘油、甲醇、氢氧化钾及水的混合液，在酯化反应室内静置分层30～60min，形成上层为脂肪酸甲脂、下层为甲醇-氢氧化钾-甘油-水的混合液，将下层的甲醇、氢氧化钾、甘油和水混合液排出酯化反应室，上层的脂肪酸甲脂即为生物柴油。

2.根据权利要求1所述的一种生物柴油酯化反应方法，其特征在于：所述步骤（3）和步骤（9）中的雾化，是利用从雾化器风机中出来的三个方向的高速气流将雾化喷头中喷出的大颗粒液滴吹散成细小的液体颗粒，以增大油脂、甲醇-催化剂液体的表面积。

3.根据权利要求1所述的一种生物柴油酯化反应方法，其特征在于：所述步骤（4）和步骤（9）中的预混室混合，是利用预混室底部的叶扇旋转所产生的气体涡流将油脂、甲醇和催化剂的液体颗粒混合，以增加油脂、甲醇和催化剂液体的接触面积。

4.一种生物柴油酯化反应装置，包括：雾化器风机（1）、反应室涡轮搅拌器（18）、超声波发生器（19）、酯化反应室（26）、上层液体循环回路分流器（28）、下层液体循环回路分流器（29）、甲醇-酸性催化剂存储室（34），甲醇-碱性催化剂存储室（36）、油脂存储室（38）；

其特征在于还包括：甲醇-催化剂雾化室（2）、油脂雾化室（4）、预混室（8）、预混室除水装置（11）及漂浮吸液器（21），且雾化器风机（1）设有六个气流出口；

所述甲醇-催化剂雾化室（2），设有三个气流入口、一个出口和一个甲醇-催化剂雾化喷头（39），第一甲醇-催化剂雾化室气流入口（201）与第一雾化风机出口（101）相连，构成甲醇-催化剂雾化室第一气流入口通道；第二甲醇-催化剂雾化室气流入口（202）与第二雾化风机出口（102）相连，构成甲醇-催化剂雾化室第二气流入口通道；第三甲醇-催化剂雾化室气流入口（203）与第三雾化风机出口（103）相连，构成甲醇-催化剂雾化室第三气流入口通道；甲醇-催化剂雾化室出口（3）与预混室（8）的雾化甲醇-催化剂入口（6）相连；甲醇-催化剂雾化室通过其自身的三个气流入口方向的高速气流将甲醇-催化剂雾化喷头（39）喷出的大颗粒甲醇-催化剂混合液滴吹散成细小的甲醇-催化剂混合颗粒；甲醇-催化剂的出口通道用于将雾化后的甲醇-催化剂颗粒通入预混室（8）中与雾化后的油脂颗粒进行混合；

所述油脂雾化室（4），设有三个气流入口、一个油脂雾化室出口（5）和油脂雾化喷头（40），第一油脂雾化室气流入口（401）与第四雾化风机出口（104）相连， 构成油脂雾化室第一气流入口通道；第二油脂雾化室气流入口（402）与第五雾化风机出口（105）相连，构成油脂雾化室第二气流入口通道；第三油脂雾化室气流入口（403）与第六雾化风机出口（106）相连，构成油脂雾化室第三气流入口通道；油脂雾化室出口（5）与预混室（8）的雾化油脂入口（7）相连；油脂雾化室通过其自身三个气流入口方向的高速气流将油脂雾化喷头（40）喷出的大颗粒油脂液滴吹散成细小的油脂颗粒；雾化后的油脂出口通道用于将雾化后的油脂颗粒通入预混室（8）中与雾化后的甲醇-催化剂颗粒进行混合；

所述预混室（8）设有一个雾化甲醇-催化剂入口（6）、一个雾化油脂入口（7）和一个预混室出口（10），预混室（8）的雾化甲醇-催化剂入口（6）与甲醇-催化剂雾化室出口（3）相连，构成雾化后的甲醇-催化剂的出口通道；预混室（8）的雾化油脂入口（7）与油脂雾化室出口（5）相连，构成雾化后的油脂出口通道；预混室出口（10）依次与预混室除水装置（11）、酯化反应室入口（14）相连，构成油脂-甲醇-催化剂混合颗粒的出口通道；

所述预混室除水装置（11），设有一个预混室除水装置入口和一个预混室除水装置出口，预混室除水装置入口与预混室出口（10）连接，预混室除水装置出口与酯化反应室（26）的酯化反应室入口（14）连接，构成油脂-甲醇-催化剂混合颗粒的出口通道，该通道用于将雾化后的油脂-甲醇-催化剂的混合颗粒中的水分去除，以减少逆酯化反应的发生；

所述漂浮吸液器（21）设有一个漂浮吸液器的入口（23）和一个漂浮吸液器的出口（22），漂浮吸液器（21）漂浮在酯化反应室（26）内的液面上，该漂浮吸液器的入口（23）与酯化反应室的上层液体相连，构成漂浮吸液器的入口通道；该漂浮吸液器的出口（22）与酯化反应室的上层液体出口（24）相连，构成漂浮吸液器的出口通道；漂浮吸液器的入口通道和出口通道用于将酯化反应室的上层液体吸出并进行循环。

5.根据权利要求4所述的生物柴油酯化反应装置，其特征在于：油脂雾化室（4）与油脂存储室（38）的连接管道上设有双向控制阀（332），以通过控制油脂流量控制雾化油脂颗粒的大小；甲醇-催化剂雾化室（2）与甲醇-酸性催化剂存储室（34）的连接管道上设有双向控制阀（335），以通过控制甲醇-催化剂的流量控制雾化甲醇-酸性催化剂颗粒的大小；甲醇-催化剂雾化室（2）与甲醇-碱性催化剂存储室（36） 的连接管道上设有双向控制阀（331），以通过控制甲醇-碱性催化剂的流量控制雾化甲醇-碱性催化剂颗粒的大小。

6.根据权利要求4所述的生物柴油酯化反应装置，其特征在于：所述预混室（8）底部的出口处安装有叶扇（9），通过叶扇（9）的旋转在预混室内产生气体涡流，以增加预混室的混合性能。

7.根据权利要求4所述的生物柴油酯化反应装置，其特征在于：所述漂浮吸液器（21）为空心半球体，漂浮在酯化反应室（26）的液面上，其底部平面与酯化反应室的液面接触，酯化反应室（26）的上层液体通过漂浮吸液器入口（23）进入漂浮吸液器（21），漂浮吸液器（21）的半球面上设有漂浮吸液器出口（22），该出口与酯化反应室（26）的上层液体出口（24）相连；漂浮吸液器（21）通过酯化反应室（26）内液面的位置上下移动吸出该酯化反应室上层的液体，并进行循环。

8.根据权利要求4所述的生物柴油酯化反应装置，其特征在于：所述的预混室除水装置（11）为双层壁面的空心圆柱体，两层壁面之间放有吸水材料（41），内壁面设有内壁面微孔（43），外壁面设有外壁面孔（44）和除水装置加热器（45）,外壁面孔内侧设置有温控双金属片（42）；预混室除水装置（11）通过内壁面微孔（43）将预混室（8）出来的混合气体进行吸水干燥，并通过除水装置加热器（45）的加热控制温控双金属片（42）朝内侧弯曲使外壁面孔（44）打开，水蒸气从外壁面孔排出。

9.根据权利要求4所述的生物柴油酯化反应装置，其特征在于：所述下层液体循环回路分流器（29）设有一个入口和两个出口，下层液体循环回路分流器（29）的入口与酯化反应室下层液体出口（25）相连，构成了酯化反应室的下层液体出口通道；下层液体循环回路分流器第二出口（292）依次与酯化反应室回路除水装置（31）、第六压力泵（306）、酯化反应室自循环入口（15）、酯化反应室喷头（16）相连，构成了下层液体的酯化反应室自循环通道，该自循环通道可使酯化反应室上层和下层的液体流出酯化反应室后在管道中混合，并再次流入到酯化反应室进行混合、反应；下层液体循环回路分流器第一出口（291）依次与第五压力泵（305）、第四双向控制阀（334）和油脂雾化室（4）相连，构成酯化反应室下层液体的回路通道，该回路通道可使下层液体再次进入油脂雾化室（4）进行雾化。

10.根据权利要求4所述的生物柴油酯化反应装置，其特征在于：所述上层液体循环回路分流器（28）设有一个入口和两个出口，上层液体循环回路分流器（28）的 入口与酯化反应室上层液体出口（24）连接，构成酯化反应室的上层液体出口通道；上层液体循环回路分流器的第一出口（281）依次与酯化反应室回路除水装置（31）、第六压力泵（306）、酯化反应室自循环入口（15）、酯化反应室喷头（16）相连，构成上层液体的酯化反应室自循环通道；上层液体循环回路分流器的第二出口（282）依次与第四压力泵（304）、第五双向控制阀（335）、第一压力泵（301）和甲醇-酸性催化剂存储室（34）相连，构成上层液体回收通道，该上层液体回收通道将预酯化反应完成后酯化反应室上层的甲醇-硫酸进行回收；上层液体循环回路分流器的第二出口（282）依次与第四压力泵（304）、第三双向控制阀（333）和甲醇-催化剂雾化室（2）连接，构成酯化反应室上层液体的回路通道，该酯化反应室上层液体的回路通道可使上层液体再次进入甲醇-催化剂雾化室（2）进行雾化。 

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