CN105733820A - 制备高纯度生物柴油设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备高纯度生物柴油设备，包括除杂罐（1）、酯化罐（2）、分离器（5）和精馏罐（7）；所述除杂罐（1）底部通过液泵（15）与酯化罐（2）连接，酯化罐（2）的顶部设有加料口Ⅱ（13）和超声波发生器（3），所述超声波发生器（3）下方连接超声波振动棒（4），酯化罐（2）下方连接分离器（5），分离器（5）的底部通过三通管分别与甘油收集罐（6）和真空泵（18）的进料口连接，所述真空泵（18）的出料口与精馏塔（7）连接，精馏塔（7）下方连接生物柴油收集罐（9）。本设备制备的生物柴油产品纯度达到98%以上，还具有耗能低、结构简单、生产效率高、成本低、结构无污染等优点。

Description

制备高纯度生物柴油设备
技术领域
本发明涉及生物柴油技术领域，具体是一种制备高纯度生物柴油设备。
背景技术
生物柴油是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等野生油料植物和微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。随着石化燃料的日益枯竭，石油价格持续大幅上涨，探寻可再生能源已成为解决人类生存和保持世界经济可持续发展的需要,作为新型替代能源的生物柴油在世界各国发展迅速。
生物柴油是一种可再生、高效、安全的清洁能源，与石化柴油相比还具有以下优势：①可再生，用之不尽，将真正实现能源永续利用；②具有优良的环保特性：主要表现在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油；③较好的润滑性能，使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损减小，使用寿命长；④良好的燃料性能：生物柴油十六烷值高，使其燃烧性好于柴油，对发动机的磨损大大降低；⑤制备生物柴油的原料来源比较广泛：包括油料作物、野生油料植物和水藻植物油脂以及动物油脂都可以作为原料。因此，开发生物柴油不仅能摆脱能源危机，实现能源永续利用，而且有利于构建资源节约型、环境友好型社会，具有显著的社会效益、生态效益和经济利益。
我国木本油料资源极其丰富，随着近年来对木本油料作物的研究、开发和利用在不断深入，木本油料生物柴油取代石化柴油的潜力极大。目前制备生物柴油过程中存在以下主要问题：反应时间长、生产效率低、能耗大、容易腐蚀设备、工艺复杂、成本较高、生物柴油产率低、纯度低等不足，从而限制了生物柴油难以实现更大规模地生产。
发明内容
本发明针对生物柴油生产存在的问题，提供一种低能耗、生产效率高、转化率高、纯度高、结构简单、成本低的生物柴油生产设备。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种制备高纯度生物柴油设备，包括除杂罐、酯化罐、分离器和精馏罐；所述除杂罐顶部设有加料口Ⅰ,除杂罐底部通过液泵与酯化罐连接，酯化罐的顶部设有加料口Ⅱ和超声波发生器，所述超声波发生器下方连接超声波振动棒，所述酯化罐底部还设有蒸汽入口管，酯化罐下方连接分离器，分离器的底部通过三通管分别与甘油收集罐和真空泵的进料口连接，所述真空泵的出料口与精馏塔连接，精馏塔下方连接生物柴油收集罐，精馏塔的顶部还设有与酯化罐连接的回流管。
进一步地，以上所述精馏塔和生物柴油收集罐之间还设有提纯罐，提纯罐的内部装有活性炭吸附剂。
进一步地，以上所述回流管之间还设有缓冲罐。
进一步地，以上所述除杂罐上方还设有搅拌电机，搅拌电机与搅拌轴连接。
本发明设备工作原理：将木本油料（如文冠果油、茶油、棕榈油等）从加料口Ⅰ加至除杂罐，除杂罐内部装有活性炭吸附剂，打开搅拌电机，在300-500r/min下搅拌5-10min，打开除杂罐底部的阀门和液泵，将除杂后的木本油料输送至酯化罐，再从加料口Ⅱ加入甲醇和脂肪酶催化剂，打开超声波发生器，在50-60kHZ下酯化反应1.5-2h，酯化反应过程中从蒸汽入口通入蒸汽，控制温度为50-60℃，酯化结束后得到酯化产物。酯化产物再进入分离器，分离后下层为生物柴油粗品，上层为甘油，甘油进入甘油收集罐，用真空泵将生物柴油粗品输送至精馏塔，在真空度为-0.08-0.10MPa、78-80℃下精馏，精馏后得到甲醇蒸汽可直接回到酯化罐进行酯化反应，然后在85-90℃下精馏脂肪酶挥发，经过回流管即可回收使用，精馏后打开精馏罐下方的阀门，得到生物柴油粗品，生物柴油粗品再进入提纯罐进行脱水、脱色，得到生物柴油产品，得到的产品进入生物柴油收集罐。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明设备经过除杂、酯化、分离、精馏、提纯等步骤，得到的生物柴油产品纯度达到98%以上。本设备还具有耗能低、结构简单、生产效率高、成本低、无污染等优点，为生物柴油工业化生产打下了良好基础，能够有效地缓解能源危机问题。
2、本发明的酯化罐设有超声波发生器，不仅能提高酯化反应效率，超声波还可以使附着在生物酶周围的原料及甘油不断地产生机械振动作用和空化作用，从而提高生物酶的催化效率和生物柴油的转化率。
3、本发明设备精馏塔还与酯化罐连接，蒸发的甲醇蒸汽的甲醇蒸汽不需进行冷凝、冷却，可直接进入酯化罐再次进行酯化反应，不仅可以大大降低能耗，而且还可提高酯化效率。
4、本设备在真空状态下精馏，降低精馏温度，降低能耗，同时还设有缓冲罐，可以防止挥发的甲醇蒸汽将携带生物柴油进入酯化罐。
5、本设备还设有提纯罐，提高生物柴油的纯度，得到的产品色泽更好。
附图说明
图1为本发明制备高纯度生物柴油设备的结构示意图。
附图中：1-除杂罐、2-酯化罐、3-超声波发生器、4-超声波振动棒、5-分离器、6-甘油回收罐、7-精馏塔、8-提纯罐、9-生物柴油收集罐、10-加料口Ⅰ、11-搅拌电机、12-搅拌轴、13-加料口Ⅱ、14-蒸汽入口、15-液泵、16-回流管、17-缓冲罐、18-真空泵。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进一步说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
如附图1所示，所述制备高纯度生物柴油设备，包括除杂罐1、酯化罐2、分离器5和精馏罐7；所述除杂罐1顶部设有加料口Ⅰ10,除杂罐1上方还设有搅拌电机11，搅拌电机11与搅拌轴12连接，除杂罐1底部通过液泵15与酯化罐2连接，酯化罐2的顶部设有加料口Ⅱ13和超声波发生器3，所述超声波发生器3下方连接超声波振动棒4，所述酯化罐2底部还设有蒸汽入口管14，酯化罐2下方连接分离器5，分离器5的底部通过三通管分别与甘油收集罐6和真空泵18的进料口连接，所述真空泵18的出料口与精馏塔7连接，精馏塔7下方连接生物柴油收集罐9，精馏塔7的顶部还设有与酯化罐2连接的回流管16，回流管16之间还设有缓冲罐17。所述精馏塔7和生物柴油收集罐9之间还设有提纯罐8，提纯罐8的内部装有活性炭吸附剂。
本发明设备工作原理：将木本油料（如文冠果油、茶油、棕榈油等）从加料口Ⅰ10加至除杂罐1，除杂罐1内部装有活性炭吸附剂，打开搅拌电机11，在300-500r/min下搅拌5-10min，打开除杂罐1底部的阀门和液泵15，将除杂后的木本油料输送至酯化罐，再从加料口Ⅱ13加入甲醇和脂肪酶催化剂，打开超声波发生器，在50-60kHZ下酯化反应1.5-2h，酯化反应过程中从蒸汽入口14通入蒸汽，控制温度为50-60℃，酯化结束后得到酯化产物。酯化产物再进入分离器5，分离后下层为生物柴油粗品，上层为甘油，甘油进入甘油收集罐6，用真空泵18将生物柴油粗品输送至精馏塔7，在真空度为-0.08-0.10MPa、78-80℃下精馏，精馏后得到甲醇蒸汽可直接回到酯化罐进行酯化反应，然后在85-90℃下精馏脂肪酶挥发，经过回流管16即可回收使用，精馏后打开精馏罐7下方的阀门，得到生物柴油粗品，生物柴油粗品再进入提纯罐8进行脱水、脱色，得到生物柴油产品，得到的产品进入生物柴油收集罐9。

Claims (4)

1.一种制备高纯度生物柴油设备，其特征在于：包括除杂罐（1）、酯化罐（2）、分离器（5）和精馏罐（7）；所述除杂罐（1）顶部设有加料口Ⅰ(10),除杂罐（1）底部通过液泵（15）与酯化罐（2）连接，酯化罐（2）的顶部设有加料口Ⅱ（13）和超声波发生器（3），所述超声波发生器（3）下方连接超声波振动棒（4），所述酯化罐（2）底部还设有蒸汽入口管（14），酯化罐（2）下方连接分离器（5），分离器（5）的底部通过三通管分别与甘油收集罐（6）和真空泵（18）的进料口连接，所述真空泵（18）的出料口与精馏塔（7）连接，精馏塔（7）下方连接生物柴油收集罐（9），精馏塔（7）的顶部还设有与酯化罐（2）连接的回流管（16）。
2.根据权利要求1所述一种制备高纯度生物柴油设备，其特征在于：所述精馏塔（7）和生物柴油收集罐（9）之间还设有提纯罐（8），提纯罐（8）的内部装有活性炭吸附剂。
3.根据权利要求1所述一种制备高纯度生物柴油设备，其特征在于：所述回流管（16）之间还设有缓冲罐（17）。
4.根据权利要求1所述一种制备高纯度生物柴油设备，其特征在于：所述除杂罐（1）上方还设有搅拌电机（11），搅拌电机（11）与搅拌轴（12）连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106902719A (zh) * 2017-04-01 2017-06-30 四川群青新材料科技有限公司 一种增塑剂酯化反应的装置及方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104419526A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 河南隆正生物能源有限公司 一种利用废弃餐饮油生产生物柴油的装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104419526A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 河南隆正生物能源有限公司 一种利用废弃餐饮油生产生物柴油的装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106902719A (zh) * 2017-04-01 2017-06-30 四川群青新材料科技有限公司 一种增塑剂酯化反应的装置及方法

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