CN107937143A - 一种甲醇蒸汽曝气装置及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种甲醇蒸汽曝气装置及生产工艺，由列管加热器、反应釜、十字甲醇曝气器组成；所述的列管加热器就是通过蒸汽将液体甲醇加热变成气态甲醇的装置；所述的十字甲醇曝气器就是设置在反应釜底部甲醇汽化器。使用本发明单个反应釜的反应时间被缩短，单个反应釜反应的时间为5小时/釜，粗生物柴油用电36度/吨，用蒸汽0.70吨/吨，用水0.4吨/吨，设备维护费用6元/吨。每生产100吨粗生物柴油可节省时间100小时，节电1900度，节省蒸汽30吨，节省水20吨，节省设备维护费用400元，节能节水提效十分明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种甲醇蒸汽曝气装置，特别涉及生物柴油的醇解反应过程中的甲醇蒸汽曝气装置及其生产工艺，属生物柴油的醇解工艺设备技术领域。
背景技术：
在生物柴油的醇解反应过程中，废动植物油脂转化生物柴油过程中常用浓硫酸作催化剂，因为浓硫酸具有极强的催化效率，催化反应速率最快，而且价格成本低廉；但是反应产生的水和原料油中夹带的水与硫酸形成了稀硫酸，这些稀硫酸和水一直伴随在整个反应体系中，使得反应摩尔浓度逐渐在降低，从而影响整个反应体系的反应速率，延长反应时间；为了使反应向正向快速进行，通常采用加入液体甲醇，以提高反应体系中甲醇的摩尔浓度，促使正反应进行；这样导致甲醇的用量增大，体系产生的副产品稀甲醇增多，在后续的稀甲醇精馏提纯工艺的时间延长，能耗增加；实测此工艺单个反应釜反应的时间为6小时/釜，生产的粗生物柴油用电55度/吨，用蒸汽1吨/吨，用水0.6吨/吨，设备维护费用10元/吨。即浪费时间又浪费能源。
本发明提供了一种甲醇蒸汽曝气装置及其生产工艺，将原工艺加入液体甲醇改成甲醇蒸汽，再通过甲醇蒸汽曝气装置，将甲醇充分微小气泡化，大大加快了甲醇与原料反应；同时利用共沸物的沸点远远低于水的沸点的性质，将其未参加反应的甲醇气体与水形成的共沸物排出反应釜。改进后工艺单个反应釜的反应时间被缩短，实测单个反应釜反应的时间为5小时/釜，粗生物柴油用电36度/吨，用蒸汽0.70吨/吨，用水0.4吨/吨，设备维护费用6元/吨。即每生产100吨粗生物柴油可节省时间100小时，节电1900度，节省蒸汽30吨，节省水20吨，节省设备维护费用400元。即节省时间又节省能源，大大降低生产成本。
发明内容
本发明提供了一种甲醇蒸汽曝气装置及其生产工艺，由列管加热器、反应釜、甲醇曝气器组成；所述的列管加热器就是通过蒸汽将液体甲醇加热变成气态甲醇的装置；所述的甲醇曝气器就是设置在反应釜底部甲醇汽化器；组装：列管加热器连接反应釜，在反应釜底部设置十字甲醇曝气器；工艺：液体甲醇经列管加热器加热成气态甲醇，气态甲醇接入反应釜底部的甲醇曝气器，通过甲醇曝气头将气态甲醇产生无数微小气泡，增加甲醇气体与物料的接触面积，加快正反应速率，达到节能节水降成本目标。所述的甲醇曝气器由基管和陶瓷曝气头组成；所述的基管呈十字型或平行型排列，优选十字型排列；316L材质，基管上设置3-10个钛陶瓷曝气头，优选5-8个钛陶瓷曝气头。所述的钛陶瓷曝气头由高纯度二氧化钛粉经高温真空烧结而成，陶瓷曝气头具有无数0.2-10um微小气孔；气态甲醇通过甲醇曝气器能产生无数0.2-10um微小气泡，气液界面面积大，气泡扩散均匀，大大增大甲醇气体与物料的接触面积，增加甲醇气体在物料中的停留时间，即大大增加甲醇在物料中的摩尔浓度，加快正反应速率；陶瓷曝气头耐腐蚀性强。生产工艺：液体甲醇经列管加热器，在蒸汽作用下加热成气态甲醇，气态甲醇通过316L不锈钢管接入反应釜底部的甲醇曝气器，通过甲醇曝气头将气态甲醇产生无数0.2-10um微小气泡，增加甲醇气体与物料的接触面积，加快正反应速率；反应釜的反应温度保持在105-120℃，优先115±2℃，全反应时间10-14小时，优选12小时，常压，催化剂硫酸用量为油质量的0.6-1.2％，优选0.8％；确保共沸物顺利移除反应体系，转化率达到97％。
采用本发明单个反应釜的反应时间被大大缩短，实测单个反应釜反应的时间为5小时/釜，粗生物柴油用电36度/吨，用蒸汽0.70吨/吨，用水0.4吨/吨，设备维护费用6元/吨。每生产100吨粗生物柴油可节省时间100小时，节电1900度，节省蒸汽30吨，节省水20吨，节省设备维护费用400元，大大降低生产成本。
附图说明
图1一种甲醇蒸汽曝气装置示意图
1、列管加热器 2、反应釜 3、甲醇曝气器
图2钛陶瓷曝气头示意图
31、基管 32、钛陶瓷曝气头
具体实施方式
如图1、2所示，一种甲醇蒸汽曝气装置由列管加热器1、反应釜2、甲醇曝气器3组成；所述的列管加热器1就是通过蒸汽将液体甲醇加热变成气态甲醇的装置，市购；所述的甲醇曝气器3就是设置在反应釜2底部甲醇汽化器，由基管31和陶瓷曝气32头组成；所述的基管31呈十字型或平行型，316L不锈钢材质，基管31上设置5-15个钛陶瓷曝气头32；所述的钛陶瓷曝气头32由二氧化钛经高温真空烧结而成，陶瓷曝气头32具有无数0.2-10um微小气孔；气态甲醇通过十字甲醇曝气器产生无数0.2-10um微小气泡，气液界面面积大，气泡扩散均匀，大大增大甲醇气体与物料的接触面积，增加甲醇气体在物料中的停留时间，即大大增加甲醇在物料中的摩尔浓度，加快正反应速率；陶瓷曝气头32耐腐蚀性强。组装：列管加热器1连接反应釜2，在反应釜底部设置十字甲醇曝气器3；生产工艺：液体甲醇经列管加热器1，在蒸汽作用下加热成气态甲醇，气态甲醇通过316L不锈钢管接入反应釜2底部，与甲醇曝气器3连接，通过甲醇曝气头32将气态甲醇产生无数0.2-10um微小气泡，增加甲醇气体与物料的接触面积，加快正反应速率；反应釜的温度保持在105-120℃，优先115±2℃，全反应时间10-14小时，优选12小时，常压，催化剂硫酸用量为油质量的0.6-1.2％，优选0.8％；确保共沸物顺利移除反应体系，转化率达到97％(原料油转化为生物柴油)。
使用本发明单个反应釜的反应时间被大大缩短，效率提高，并能大幅节电节水，节省成本明显，实施实测效果如下：
由以上数据可知每生产100吨粗生物柴油可节省时间100小时，节电1900度，节省蒸汽30吨，节省水20吨，节省设备维护费用400元。
Claims (4)
1.一种甲醇蒸汽曝气装置及其生产工艺，其特征是由列管加热器(1)、反应釜(2)、甲醇曝气器(3)组成；所述的列管加热器(1)就是通过蒸汽将液体甲醇加热变成气态甲醇的装置；所述的甲醇曝气器(3)就是设置在反应釜(2)底部甲醇汽化器；组装：列管加热器(1)连接反应釜(2)，在反应釜底部设置十字甲醇曝气器(3)；工艺：液体甲醇经列管加热器(1)加热成气态甲醇，气态甲醇接入反应釜(2)底部的甲醇曝气器(3)，通过甲醇曝气头(32)将气态甲醇产生无数微小气泡，增加甲醇气体与物料的接触面积，加快正反应速率，达到节能节水降成本目标。
2.如权利要求1所述的装置，所述的甲醇曝气器(3)由基管(31)和陶瓷曝气(32)头组成；所述的基管(31)呈十字型或平行型排列，优选十字型排列；316L材质，基管(31)上设置3-10个钛陶瓷曝气头(32)，优选5-8个钛陶瓷曝气头(32)。
3.如权利要求1所述的装置，所述的钛陶瓷曝气头(32)由高纯度二氧化钛粉经高温真空烧结而成，陶瓷曝气头(32)具有无数0.2-10um微小气孔；气态甲醇通过甲醇曝气器能产生无数0.2-10um微小气泡，气液界面面积大，气泡扩散均匀，大大增大甲醇气体与物料的接触面积，增加甲醇气体在物料中的停留时间，即大大增加甲醇在物料中的摩尔浓度，加快正反应速率；陶瓷曝气头(32)耐腐蚀性强。
4.如权利要求1所述的装置，所述的生产工艺：液体甲醇经列管加热器(1)，在蒸汽作用下加热成气态甲醇，气态甲醇通过316L不锈钢管接入反应釜(2)底部的甲醇曝气器(3)，通过甲醇曝气头(32)将气态甲醇产生无数0.2-10um微小气泡，增加甲醇气体与物料的接触面积，加快正反应速率；反应釜(2)的反应温度保持在105-120℃，优先115±2℃，全反应时间10-14小时，优选12小时，常压，催化剂硫酸用量为油质量的0.6-1.2％，优选0.8％；确保共沸物顺利移除反应体系，转化率达到97％。
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| TWI728523B (zh) * | 2018-10-24 | 2021-05-21 | 喬治 斯特徹夫 | 移除溶液中成分的裝置及方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105670804A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-15 | 唐山金利海生物柴油股份有限公司 | 低温气相甲醇条件下制备生物柴油的设备及方法 |
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