CN103013673B - 一种生物柴油生产甘油连续分离的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了生物柴油生产甘油连续分离的装置，包括如下步骤：（1）将反应后的生物柴油和甘油混合液由料液泵经液体分布器送入防震腔中；（2）调节一级水浴控温区温度使之在40～55℃之间；（3）调节二级水浴控温区温度使之在10～40℃之间；（4）待分液器物料充满时打开生物柴油出口、甘油出口并调节甘油相液体流量使分液器甘油相液面高度达到平衡。还包括生物柴油生产甘油连续分离的装置，具体包括：液体分布器、冷凝回流器、防震腔、一级沉降腔、一级水浴控温区、二级沉降腔、二级水浴控温区、分液器、生物柴油出口、甘油出口。本发明可实现连续地分离生物柴油、甘油分离程度高，操作方便，对促进生物柴油规模化生产有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及油脂化工产品生物柴油的分离方法与装置，具体涉及生物柴油生产过程中甘油连续分离的装置。
背景技术
近年来，世界石油资源的日趋枯竭和石油燃烧造成的空气污染促使人们寻找新的替代能源。由动、植物油脂通过与甲醇酯交换反应而生成的脂肪酸甲酯(生物柴油)，以其作为潜在的柴油能源替代品，近年来得到越来越多的重视。目前，世界各国都在积极开展生物柴油的研究和生产。
国内外生物柴油大规模生产均以传统均相催化法为主，即以油脂和甲醇为反应物，以液体浓硫酸、液体KOH等为催化剂进行酯化和酯交换反应生产生物柴油。酯交换反应单元产生的甘油是生物柴油生产过程的副产品，产量一般为生物柴油的1/10～1/8。在生物柴油生产中，生物柴油与甘油的分离是很关键的一步。分离进行的程度是影响后续生产的重要环节。分离的操作难易、分离的连续性在一定程度上影响了生物柴油的生产规模。
目前，生产上一种是采用静置分离、一种是采用离心机分离。静置分离只能是批量式的生产，所用的缓冲罐较大占空间。采用离心机分离，一般的离心机难以达到分离干净生物柴油和甘油，精密的离心机又价格昂贵，企业难以承受。
发明内容
本发明的目的在于克服当前生物柴油生产中甘油分离所存在效率低、耗能大等不足，从而提供一种效率高、低成本简单易行的生物柴油生产甘油连续分离方法与装置。以实现生物柴油的连续、清洁、高效生产。
为了实现上述目的，本发明通过下列技术方案来实现：一种生物柴油生产甘油连续分离方法，包括如下步骤：
（1）将反应后的生物柴油和甘油混合液由料液泵经液体分布器送入防震腔中；
（2）混合液流入一级沉降腔，调节一级沉降腔外围的一级水浴控温区温度使之在40～55℃之间；
（3）混合液流入二级沉降腔，调节二级沉降腔外围的二级水浴控温区温度使之在10～40℃之间；
（4）待分液器内物料充满时打开生物柴油出口、甘油出口并手动调节甘油相出口阀使分液器甘油相液面高度达到平衡。
一种生物柴油生产甘油连续分离的装置，包括防震腔，防震腔上部连接有液体分布器和冷凝回流器，防震腔下部侧面连接有一级沉降腔，一级沉降腔外围设有一级水浴控温区，一级沉降腔尾部连接有二级沉降腔，二级沉降腔外围设有二级水浴控温区，二级沉降腔尾部连接有分液器，分液器的顶端和底端分布设有生物柴油出口和甘油出口。
混合液进入防震腔前设计了液体分布器以减少搅动的程度；所述的防震腔是为了防止混合液搅动影响甘油沉降分离；冷凝回流器是为了整个体系维持在常压下操作。
根据甘油从分子聚集成小液滴到大液滴的过程设计为一级沉降腔、二级沉降腔并分别控制温度在40～55℃、10～40℃。
所述的一级沉降腔、二级沉降腔大小设计满足条件： 
（注：d-液滴直径，ρ1-重介质重度，ρ2-轻介质重度，μ-液体粘度，L-沉降腔长度，R-沉降腔半径）
本发明与现有技术相比，具有如下优点：效率高、成本低、易操作使用，可以实现连续地分离生物柴油和甘油，对促进生物柴油规模生产具有重要意义
附图说明
图1为本发明装置结构示意图；
附图标记说明：1、液体分布器，2、冷凝回流器，3、防震腔，4、一级沉降腔，5、一级水浴控温区，6、二级沉降腔，7、二级水浴控温区，8、分液器，9、生物柴油出口，10、甘油出口。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的说明，但本发明不限于该实施例。
实施例：
一种生物柴油生产甘油连续分离方法，包括如下步骤：
（1）将反应后的生物柴油和甘油混合液由料液泵经液体分布器送入防震 腔中；
（2）混合液流入一级沉降腔，调节一级沉降腔外围的一级水浴控温区温度使之在40～55℃之间；
（3）混合液流入二级沉降腔，调节二级沉降腔外围的二级水浴控温区温度使之在10～40℃之间；
（4）待分液器内物料充满时打开生物柴油出口、甘油出口并调节甘油相液体流量使分液器甘油相液面高度达到平衡。调节流量使得液面平衡属于现有技术，在此不再详述。
本实施例还提供了一种年产1万吨的生物柴油生产甘油连续分离的装置，如图1所示，包括防震腔3，防震腔3上部连接有液体分布器1和冷凝回流器2，防震腔3下部侧面连接有一级沉降腔4，一级沉降腔4外围设有一级水浴控温区5，一级沉降腔4尾部连接有二级沉降腔6，二级沉降腔6外围设有二级水浴控温区7，二级沉降腔6尾部连接有分液器8，分液器8的顶端和底端分布设有生物柴油出口9和甘油出口10、
将反应后的生物柴油和甘油混合液由料液泵经液体分布器1送入防震腔3中；待混合液流入一级沉降腔4时调节一级水浴控温区5温度使之在40～55℃之间；待混合液流入二级沉降腔6时调节二级水浴控温区温度使之在10～40℃之间；待分液器8物料充满时打开生物柴油出口9、甘油出口10并调节甘油相液体流量使分液器8甘油相液面高度达到平。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种采用生物柴油生产甘油连续分离的装置，其特征在于：包括防震腔（3），防震腔（3）上部连接有液体分布器（1）和冷凝回流器（2），防震腔（3）下部侧面连接有一级沉降腔（4），一级沉降腔（4）外围设有一级水浴控温区（5），一级沉降腔（4）尾部连接有二级沉降腔（6），二级沉降腔（6）外围设有二级水浴控温区（7），二级沉降腔（6）尾部连接有分液器（8），分液器（8）的顶端和底端分布设有生物柴油出口（9）和甘油出口（10）；
所述一级沉降腔（4）、二级沉降腔（6）大小设计满足条件：
其中d-液滴直径，ρ1-重介质重度，ρ2-轻介质重度，μ-液体粘度，L-沉降腔长度，R-沉降腔半径。
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