CN104152275A - 一种气相甲醇酯化反应装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种气相甲醇酯化反应装置，包括反应釜、循环泵，所述反应釜顶部设有原料油脂进料口、酸催化剂加料口和出气口，反应釜底部设有油脂出口和油脂进口，所述油脂出口通过第一管道与循环泵的入口连通，循环泵的出口通过第二管道与油脂进口连通，第一管道或第二管道上连通有气相甲醇管道。所述反应釜内还设有导流筒及支撑该导流筒的支撑件；导流筒底端设置挡板，其内部设有油脂分布器，油脂分布器与油脂进口管道连接。该气相甲醇酯化反应装置具有反应压力低、反应速度快、生产效率高和节省能源的优点。

Description

一种气相甲醇酯化反应装置
技术领域
本发明涉及一种生物柴油生产过程的酯化反应装置，具体涉及一种气相甲醇酯化反应装置。
背景技术
随着中国经济的快速发展，能源危机日益突出，环境保护日益加强，生物柴油作为一种“绿色能源”，以其良好的可再生性而得到人们的极大关注，并得以迅速发展。目前生物柴油规模化生产采用最多的制备工艺是化学法，包括酯化法和酯交换法。生物柴油酯化法工艺采用的技术路线是：反应釜间歇式反应，将液体甲醇、催化剂和原料油脂按照一定的比例加入反应釜中，在适宜的温度和搅拌的条件下进行酯化反应，生成脂肪酸甲酯和水。采用液体甲醇的加料方式，反应过程中反应釜内压力较高，对设备要求也较高，且需较长时间加热并难以控温；反应釜内搅拌器在搅拌油脂过程中，甲醇蒸发较快，减少了甲醇与油脂的接触时间，不利于反应的进行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种气相甲醇酯化反应装置，该气相甲醇酯化反应装置具有反应压力低、反应速度快、生产效率高和节省能源的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种气相甲醇酯化反应装置，包括反应釜、循环泵、油脂循环管道及气相甲醇管道，所述反应釜顶部设有原料油脂进料口、酸催化剂加料口和出气口，反应釜底部设有油脂出口和油脂进口，所述油脂出口通过第一管道与循环泵的入口连通，循环泵的出口通过第二管道与油脂进口连通，第一管道或第二管道上连通有气相甲醇管道。
进一步，所述反应釜内还设有导流筒及支撑该导流筒的支撑件；导流筒底端设置挡板，其内部设有油脂分布器，油脂分布器与油脂进口管道连接。
优选的，所述油脂分布器为内部中通的圆环状，油脂分布器的下侧设置有喷嘴。
优选的，所述喷嘴的喷射方向与垂直方向成20～25°的夹角，并偏向油脂分布器的圆环中心。
优选的，所述喷嘴设置有多个，其均匀分布在油脂分布器的下侧。
优选的，所述导流筒的侧壁上设有多个溢流孔。
优选的，所述气相甲醇管道与第二管道有10～80°的夹角，从气相甲醇管道进入的流体与第一管道或第二管道内循环的流体逆向接触。
本发明的有益效果在于：本发明气相甲醇酯化反应装置的油脂出口和油脂进口间的管道上连接有循环泵，并连通有气相甲醇管道，利用气相甲醇与油脂在管道中预先逆向接触，充分混合后，再经管道进入反应釜内的油脂分布器，向下喷射的混合油脂在导流筒内形成旋流，起到良好的混合搅拌作用，同时，减缓了未反应气相甲醇逸出反应油脂面的速度，增加了气液接触反应时间，提高反应速度，使得甲醇气与油脂的酯化反应更充分；本发明反应釜内未反应的气相甲醇将酯化反应过程中产生的水分能够及时带出反应系统，促进酯化反应正向进行，缩短反应时间，提高反应效率。
附图说明
图1为本发明一种气相甲醇酯化反应装置的结构示意图。
图号说明：1、反应釜；2、原料油脂进料口；3、出气口；4、酸催化剂加料口；5、油脂分布器；6、导流筒；7、支撑件；8、油脂出口；9、循环泵；10、气相甲醇管道；11、油脂进口；12、喷嘴；13、溢流孔；14、第一管道；15、第二管道；16、挡板。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
一种气相甲醇酯化反应装置，包括反应釜1、循环泵9，所述反应釜1顶部设有原料油脂进料口2、酸催化剂加料口4和出气口3，反应釜1底部设有油脂出口8和油脂进口11，所述油脂出口8通过第一管道14与循环泵9的入口连通，循环泵9的出口通过第二管道15与油脂进口11连通，第一管道14或第二管道15上连通有气相甲醇管道10。所述反应釜1内还设有导流筒6及支撑该导流筒6的支撑件7；导流筒6底端设置挡板16，其内部设有油脂分布器5，油脂分布器5与油脂进口11管道连接。所述油脂分布器5为内部中通的圆环状，油脂分布器5的下侧设置有喷嘴12。所述喷嘴12的喷射方向与垂直方向成20～25°的夹角，并偏向油脂分布器5的圆环中心。所述喷嘴12设置有多个，其均匀分布在油脂分布器5的下侧。所述导流筒6的侧壁上设有多个溢流孔13。所述气相甲醇管道10与第二管道15有10～80°的夹角，从气相甲醇管道10进入的流体与第一管道14或第二管道15内循环的流体逆向接触。
本发明的工作过程为：从反应釜1顶部的原料油脂进料口2倒入油脂并没过导流筒6顶部，油脂从反应釜1底部的油脂出口8流出经过第一管道14进入循环泵9，气相甲醇与油脂在第一管道14、第二管道15中预先逆向接触，充分混合后，再经油脂进口11的管道进入反应釜1内的油脂分布器5，由喷嘴12向下喷射混合油脂，在导流筒6内形成旋流，使得气相甲醇与油脂充分搅拌混合，增大接触面积使得酯化反应更加充分，反应速度更加快速，同时也减缓了未反应气相甲醇逸出反应油脂面的速度，增加了气液接触反应时间，提高反应速度；而反应釜内1未反应的气相甲醇将酯化反应过程中产生的水分能够及时从出气口3带出反应系统，促进酯化反应正向进行，缩短反应时间，提高生产效率。

Claims (7)

1.一种气相甲醇酯化反应装置，包括反应釜(1)、循环泵(9)，所述反应釜(1)顶部设有原料油脂进料口(2)、酸催化剂加料口(4)和出气口(3)，反应釜(1)底部设有油脂出口(8)和油脂进口(11)，其特征在于：所述油脂出口(8)通过第一管道(14)与循环泵(9)的入口连通，循环泵(9)的出口通过第二管道(15)与油脂进口(11)连通，第一管道(14)或第二管道(15)上连通有气相甲醇管道(10)。
2.根据权利要求1所述的气相甲醇酯化反应装置，其特征在于：所述反应釜(1)内还设有导流筒(6)及支撑该导流筒(6)的支撑件(7)；导流筒(6)底端设置挡板(16)，其内部设有油脂分布器(5)，油脂分布器(5)与油脂进口(11)管道连接。
3.根据权利要求2所述的气相甲醇酯化反应装置，其特征在于：所述油脂分布器(5)为内部中通的圆环状，油脂分布器(5)的下侧设置有喷嘴(12)。
4.根据权利要求3所述的气相甲醇酯化反应装置，其特征在于：所述喷嘴(12)的喷射方向与垂直方向成20～25°的夹角，并偏向油脂分布器(5)的圆环中心。
5.根据权利要求4所述的气相甲醇酯化反应装置，其特征在于：所述喷嘴(12)设置有多个，其均匀分布在油脂分布器(5)的下侧。
6.根据权利要求2所述的气相甲醇酯化反应装置，其特征在于：所述导流筒(6)的侧壁上设有多个溢流孔(13)。
7.根据权利要求1所述的气相甲醇酯化反应装置，其特征在于：所述气相甲醇管道(10)与第一管道(14)或第二管道(15)有10～80°的夹角，从气相甲醇管道(10)进入的流体与第一管道(14)或第二管道(15)内循环的流体逆向接触。
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