CN104194821B - 一种生物柴油原料的预处理设备及方法 - Google Patents
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Abstract
一种生物柴油原料的预处理设备，包括反应槽、反应器旁滤、刮沫机和刮油机；反应槽中安装有电极板，该电极板与交直流变送器连接；刮沫机和刮油机设置在电极板上方；所述反应槽的一侧设置有油槽，反应槽内和油槽内分别设置有水位计和油位计；反应槽下部侧壁上设置有原料油进口和盐水进口，反应槽底部出口处设置有盐水回流泵，所述反应器旁滤通过管道分别于盐水进口和盐水回流泵连接。本发明所公开的设备及方法反应时间短，工作效率高，产品质量高，为下游工序提供优质充足的原料，且设备自动化程度高，占地面积小。
Description
技术领域
本发明涉及生物柴油制备领域，具体地说是一种生物柴油原料的预处理设备及方法。
背景技术
目前生物柴油的原料来源多种多样，有大豆酸化油、玉米酸化油、花生酸化油、棕榈酸化油、猪油、鸡油、地沟油、泔水油等等，国内生物柴油企业所采购的原料基本是其中一种或多种的汇集，这样的原料含大量水分和杂质，在制取生物柴油之前必须进行预处理。
目前生物柴油的原料预处理分除杂、脱胶和脱水三步：一般采用袋式过滤器除杂，滤袋为20目-50目，定期更换滤袋；加入1%-5%的磷酸搅拌后温水洗，搅拌转数小于60rmp，静置分层时间30min；升温后静置脱水，静置时间10min-30min，温度大于100℃。这种传统的预处理方法操作繁琐、费时费力，工人劳动强度大，而且质量较难控制，更换滤袋频繁，后期资金投入多，且属于间歇性操作，生产效率低，并且设备的占地面积大。
发明内容
本发明为克服现有生物柴油的原料预处理方法中的缺陷，一是提供了一种生物柴油原料预处理的设备；二是提供了一种应用该设备对生物柴油原料进行预处理的方法。
实现上述目的采用的技术方案是：一种生物柴油原料的预处理设备，包括反应槽、反应器旁滤、刮沫机和刮油机；反应槽中安装有电极板，该电极板与交直流变送器连接；刮沫机和刮油机设置在电极板上方；所述反应槽的一侧设置有油槽，反应槽内和油槽内分别设置有水位计和油位计；反应槽下部侧壁上设置有原料油进口和盐水进口，反应槽底部出口处设置有盐水回流泵，所述反应器旁滤通过管道分别于盐水进口和盐水回流泵连接。
作为优选方案，原料油进口处装有原料油调节阀，盐水进口处装有盐水调节阀；所述原料油调节阀与油位计及刮油机连接，盐水调节阀与水位计连接。
作为优选方案，反应槽内注入有盐水，所注入盐水体积为反应槽总容积的50-60%。
作为优选方案，反应槽和油槽之间设置有隔板，隔板的高度低于反应槽和油槽的侧壁高度。
作为优选方案，刮油机和刮沫机的刮板与主机体之间均为上下滑动的活动连接。
应用所述预处理设备进行生物柴油原料预处理的方法，按照以下步骤进行：
A、向反应槽内注入食盐水，食盐水浓度为2%-10%，食盐水的注入量为反应槽总容积的50-60%；开启盐水回流泵；
B、开启交直流变送器，调节电极板电压，电压范围为6-8V，开启刮油机和刮沫机；
C、原料由原料油进口进入反应槽；
D、在反应槽中，原料油中的油脂以大油滴的形态上浮，被刮油机刮送至油槽；盐分溶于水中成为电解质的补充，杂质下沉，随水流循环至反应器旁滤脱除，胶质在电场作用下与油脂分离，电解板上产生氢气和氧气，气体带动胶质上浮形成油沫，油沫被刮沫机刮出脱除。
作为优选方案，原料进入反应槽进行反应过程中：反应槽内温度为40-60℃，PH值为3-7，反应槽内加入的原料液体体积为反应槽总容积的30-40%，原料的反应时间为30-60分钟。
作为优选方案，刮油机的吸油带位于反应槽中油水界面的上方。
与现有的生物柴油原料预处理生产方法相比较，本发明所公开的设备及方法反应时间短，工作效率高，产品质量高，为下游工序提供优质充足的原料，且设备自动化程度高，占地面积小。
附图说明
图1为本发明的设备连接位置示意图。
图中：交直流变送器1，刮油机2，隔板3，油槽4，油位计5，水位计6，电极板7，盐水回流泵8，反应器旁滤9，盐水进口10，盐水调节阀11，原料油调节阀12，原料油进口13，反应槽14，刮沫机15。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
参见附图1，本发明公开的这种生物柴油原料的预处理设备，包括反应槽14、反应器旁滤9、刮沫机15和刮油机2。一矩形槽体，其内部设置有一隔板4，该隔板底边与矩形槽体的底面固接，该隔板将矩形槽体分割成反应槽14和油槽3。反应槽中安装有电极板7，该电极板7通过支架等架装在反应槽中央。电极板与交直流变送器1连接，交直流变送器置于反应槽外部。刮沫机和刮油机设置在电极板上方。反应槽内设置有水位计6，油槽内设置有油位计5。反应槽下部侧壁上设置有原料油进口13和盐水进口11，反应槽底部出口处设置有盐水回流泵8，反应器旁滤9通过管道分别于盐水进口11和盐水回流泵8连接。油槽内附加有与外部储油设备连接的管道，反应槽底部出口的盐水回流泵的出口用三通连接，一头与反应器旁滤连接，另一头与外部回收设备连接。
原料油进口13处装有原料油调节阀12，原料油调节阀12与油位计5及刮油机2连接联动，实现自动调节。盐水进口11处装有盐水调节阀10，盐水调节阀10与水位计6连接联动，实现自动调节。
反应槽内注入有盐水，所注入盐水体积为反应槽总容积的50-60%。电极板置于盐水中。
反应槽和油槽之间隔板的高度低于反应槽和油槽的侧壁高度。便于将浮于最上层的液态油刮送至油槽中。
刮油机和刮沫机的刮板与主机体之间均为可上下滑动的活动连接。
应用上述设备进行生物柴油原料预处理的方法，按照以下步骤进行：
A、向反应槽内注入食盐水，食盐水浓度为2%-10%，食盐水的注入量为反应槽总容积的50-60%；开启盐水回流泵，水位计联动盐水进口处的盐水调节阀门，自动调节水位；
B、开启交直流变送器，调节电极板电压，电压范围为6-8V，开启刮油机和刮沫机；
C、原料由原料油进口进入反应槽；流量依照下游工序需求调节，原料油进口处设置的原料油调节阀与油位计及刮油机联动，实现自动调节；
D、在反应槽中，原料油中的油脂以大油滴的形态上浮，被刮油机刮送至油槽；盐分溶于水中成为电解质的补充，杂质下沉，随水流循环至反应器旁滤脱除，胶质在电场作用下与油脂分离，电解板上产生氢气和氧气，气体带动胶质上浮形成油沫，油沫被刮沫机刮出脱除，并对反应槽中油层的油脂起到一定的脱色作用。
料进入反应槽进行反应过程中：反应槽内温度为40-60℃，PH值为3-7，反应槽内加入的原料液体体积为反应槽总容积的30-40%，原料在该流程的反应时间为30-60分钟。
刮油机的吸油带位于反应槽中油水界面的上方，确保无水分吸取，继而确保油槽中出油质量。
调节刮沫机的刮板高度，以不刮到油为准，刮板往返周期依照油沫多少而定，通常为20sec-40sec，刮沫机所刮出的油沫可与生物柴油黑脚混合作为植物沥青。
本方法适合多种来源原料油或者多种来源混合的原料油，用这种方法处理生物柴油原料油所出的油脂纯度高，杂质痕量，水分痕量，胶质微量，大幅度降低下游工序反应的难度。采用的生物柴油原料预处理电解槽属于全自动控制，它同时实现了原料油的脱水杂和胶质，不仅较传统方法提高了产品质量，而且省去了人工清洗滤布、投加脱胶剂和多种设备倒油等操作，简化了操作步骤，实现了自动连续进出料；本方法流程所需时间30min～60min，脱水脱杂脱胶同时进行，原料得以快速净化，相比传统方法3-5个小时的反应时间，该方法有反应时间短，生产能力高的特点。反应过程中由于电解产生的气体有净化油品的作用，对油脂起到一定的脱色作用。反应脱出的胶质与生物柴油黑脚混合为植物沥青，全部得以利用。
下面通过具体实施例对本发明进行详述。
实施例1
酸化油（大豆酸化油50%、玉米酸化油50%）50吨，以5吨/小时流量泵入反应槽，电压控制为6V，PH值3，水温40℃，开启盐水回流泵和反应器旁滤，酸化油进入反应槽后迅速与水分开并上浮，上浮后油面仅有少量泡沫，盐水的颜色变黑，旁滤系统脱除少量杂质，刮油机刮油流量为5吨/小时，刮沫机周期40sec，油槽取样检测指标见表1。
实施例2
地沟油50吨，以5吨/小时流量泵入反应槽，电压控制为8V，PH值5，水温60℃，开启盐水回流泵和反应器旁滤，酸化油进入反应槽后迅速与水分开并上浮，上浮后油面有大量泡沫，盐水的颜色变黑，旁滤系统脱除大量杂质，刮油机刮油流量为5吨/小时，刮沫机周期20sec，油槽取样检测指标见表1。
Claims (5)
1.一种生物柴油原料的预处理设备，包括反应槽、反应器旁滤、刮沫机和刮油机；其特征在于，反应槽中安装有电极板，该电极板与交直流变送器连接；刮沫机和刮油机设置在电极板上方；所述反应槽的一侧设置有油槽，反应槽内和油槽内分别设置有水位计和油位计；反应槽下部侧壁上设置有原料油进口和盐水进口，反应槽底部出口处设置有盐水回流泵，所述反应器旁滤通过管道分别于盐水进口和盐水回流泵连接；
原料油进口处装有原料油调节阀，盐水进口处装有盐水调节阀；所述原料油调节阀与油位计及刮油机连接，盐水调节阀与水位计连接；
反应槽和油槽之间设置有隔板，隔板的高度低于反应槽和油槽的侧壁高度。
2.根据权利要求1所述的生物柴油原料的预处理设备，其特征在于，反应槽内注入有盐水，所注入盐水体积为反应槽总容积的50-60%。
3.根据权利要求1所述的生物柴油原料的预处理设备，其特征在于，所述刮油机和刮沫机的刮板与主机体之间均为上下滑动的活动连接。
4.一种应用权利要求1-3中任一项所述的预处理设备进行生物柴油原料预处理的方法，其特征在于，预处理方法按照以下步骤进行：
A、向反应槽内注入食盐水，食盐水浓度为2%-10%，食盐水的注入量为反应槽总容积的50-60%；开启盐水回流泵；
B、开启交直流变送器，调节电极板电压，电压范围为6-8V，开启刮油机和刮沫机；
C、原料由原料油进口进入反应槽；反应槽内温度为40-60℃，PH值为3-7，反应槽内加入的原料液体体积为反应槽总容积的30-40%，原料的反应时间为30-60分钟；
D、在反应槽中，原料油中的油脂以大油滴的形态上浮，被刮油机刮送至油槽；盐分溶于水中成为电解质的补充，杂质下沉，随水流循环至反应器旁滤脱除，胶质在电场作用下与油脂分离，电解板上产生氢气和氧气，气体带动胶质上浮形成油沫，油沫被刮沫机刮出脱除。
5.根据权利要求4所述的生物柴油原料的预处理方法，其特征在于，所述刮油机的吸油带位于反应槽中油水界面的上方。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of invention: A kind of pretreatment equipment and method of biodiesel raw material Effective date of registration: 20220914 Granted publication date: 20151118 Pledgee: China Construction Bank Corporation Luannan Sub-branch Pledgor: TANGSHAN JINLIHAI BIODIESEL Corp.,Ltd. Registration number: Y2022990000630 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231117 Granted publication date: 20151118 Pledgee: China Construction Bank Corporation Luannan Sub-branch Pledgor: TANGSHAN JINLIHAI BIODIESEL Corp.,Ltd. Registration number: Y2022990000630 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A pretreatment equipment and method for biodiesel raw materials Effective date of registration: 20231120 Granted publication date: 20151118 Pledgee: China Construction Bank Corporation Luannan Sub-branch Pledgor: TANGSHAN JINLIHAI BIODIESEL Corp.,Ltd. Registration number: Y2023110000483 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |