CN108949219B - 一种采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺，属于再生环保能源生物柴油的生产技术领域。所述的真空脱臭采出装置由真空管、不锈钢孔板波纹填料、脱臭塔柱、齿轮泵、暂存罐、返回真空管、返流管线和真空分液罐等构成，本发明在齿轮泵上通过正负压力表、返回真空管截止阀门、返回真空管、真空分液罐、返流球阀和返流管线形成闭合回路，当遇到启动或运行过程中突然停电等情况时，空气不会反冲进入齿轮泵造成空气反冲现象给系统造成损害，且操作方法简单，生产安全可靠；解决了现有采用真空采出泵因内部结构间隙很小，当原料油中的杂质进入后会造成高精密的泵体内部件磨损严重，增加真空采出泵的维修频率，极大的影响正常工作的问题。

Description

一种采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺

技术领域

本发明涉及一种采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺，属于再生环保能源生物柴油的生产技术领域。

背景技术

生物柴油化学名称为脂肪酸甲酯，在我国主要是利用废弃动植物油脂、餐饮废油、工业废油脂与甲醇经酯化、酯交换反应而获得的产物。生物柴油中因为硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低；使用生物柴油可降低90%的空气毒性，可降低94%的患癌率；生物柴油闪点和十六烷值高，有较好的安全性能和良好的燃烧性能；另一方面，生物柴油来源于动植物油脂，具有可再生性能；易于降解，具有环境友好等多种优点，即具有安全性、清洁型、再生性等良好性能，为世界各国所关注，为广大用户所接受。

我国生产生物柴油的原料油大多来源于废弃植物油脂、餐饮废油、工业废油脂等，这些原料油的共同特点就是胶质物多、固体杂质多、低分子臭味重，因此在对原料油进行分子结构改性酯化、酯交换反应前，必须对原料油进行前期的预处理工序的加工处理。在预处理工序的加工处理过程中重要的一环就是真空脱臭工段，在真空脱臭工段中的真空采出装置中，由于废弃植物油脂、餐饮废油、工业废油脂内部含有大量的固体杂质及胶质物，经常阻塞和卡死精密性高的真空专用采出泵；除此之外，真空采出泵内部结构间隙小且至密性要求较高，所以真空采出物料泵相对普通型常压泵在加工过程中其高精度要求要高，在同等类型比较下，真空采出物料泵的价格一般都会比普通同类型常压采出泵高出很多。而且高精密性的真空采出泵在阻塞磨擦力及大气压的反冲力作用下，还常常造成真空采出泵的启动电流升高的故障出现。所以利用废弃植物油脂、餐饮废油、工业废油脂生产生物柴油过程中，原料油的真空脱臭工段中的脱臭采出装置一直是生产中的事故多发点，这一难题一直是困扰企业正常生产的技术瓶颈。

由于现有脱臭采出装置存在上述不足，导致会出现一是脱臭后的生物柴油原料油经过真空采出泵打入暂存罐时，其管线的接法必须是高进低出的进出料方式，如果采用低进低出的方法联接，则在真空采出泵出口截止阀或真空采出泵以及相关管线及法兰垫出现爆裂时，会造成暂存罐所有高温的原料油大量泄漏而造成重大事故发生，所以在现有这种工况条件下其管线接法必须是采取高进低出的进出料方式。二是这种高进低出的进出料方式当真空采出泵经磨损，内部间隙变大而造成至密性不高时，当在刚启动或者运行过程中因突然停电等紧急情况下，在一个大气压作用力下就有可能出现空气反冲现象而给全系统造成损害。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种将真空采出泵改为齿轮泵，并在齿轮泵上通过正负压力表、返回真空管截止阀门、返回真空管、真空分液罐、返流球阀和返流管线形成闭合回路，达到管线采用低进低出的联接方法，使其在真空状态下能采用普通齿轮泵代替真空采出泵，使得在真空状态下可以顺利平稳的启动普通齿轮泵，且操作方法简单，生产安全可靠；以解决现有采用高精度的真空采出泵因内部结构间隙很小，当原料油中的杂质进入后会造成高精密的泵体内部件磨损严重，增加真空采出泵的维修频率，极大的影响正常工作，且生产工艺复杂，生产安全性差的采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺，其特征在于：所述的真空脱臭采出装置由真空管、不锈钢孔板波纹填料、脱臭塔柱、齿轮泵、暂存罐、正负压力表、暂存罐底部进料管线、暂存罐底部单向阀、返回真空管截止阀、返回真空管、返流管线、返流球阀和真空分液罐构成，脱臭塔柱的上部装有不锈钢孔板波纹填料和脱臭原料油进口，不锈钢孔板波纹填料上部装有真空管，脱臭塔柱上装有真空表；脱臭塔柱的下部装有脱臭塔柱出口截止阀和齿轮泵，齿轮泵的出口上通过管道连接有暂存罐，暂存罐上装有放空口，管道上装有齿轮泵出口截止阀和暂存罐底部单向阀；所述的齿轮泵与齿轮泵出口截止阀之间的管道上装有返回真空管，返回真空管的另一端与真空分液罐连接，真空分液罐的下部通过返流管线与脱臭塔柱连接，返流管线上装有返流球阀；真空分液罐的上部与真空管连接；所述的齿轮泵与齿轮泵出口截止阀之间的管道上还装有暂存罐底部进料管线，暂存罐底部进料管线上装有正负压力表；

采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺由下述步骤构成：

第一步：启动JZJLG1200-42型罗茨螺杆真空机组，将脱臭塔柱内抽真空，当真空表4的读数等于或小于50Pa时，将温度为80～90℃的原料油从脱臭原料油进口进入；

第二步：80～90℃的原料油进入脱臭原料油进口，通过不锈钢孔板波纹填料分散，低沸点物立即被汽化，汽化物主要是低分子结构的脱臭流出物，低分子结构的脱臭流出物沿着真空系统方向向上蒸发，而脱臭后的生物柴油原料油在重力的作用下流向脱臭塔柱；

第三步：当脱臭后的生物柴油原料油在脱臭塔柱中累积到脱臭塔柱的三分之一时，打开返回真空管截止阀，当正负压力表的真空度高于真空表显示的真空度时，表示齿轮泵所受到的是正向压差；

第四步：当齿轮泵所受到的是正向压差时，打开脱臭塔柱出口截止阀和返流球阀，启动齿轮泵，此时原料油沿着脱臭塔柱出口截止阀、齿轮泵、返回真空管截止阀、返回真空管、真空分液罐、返流球阀、返流管线形成的闭合回路流回到脱臭塔柱；

第五步：当齿轮泵在正压状态下无负荷平稳启动后，慢慢匀速调节返回真空管截止阀，使正负压力表由负压向正压方向升高，当表压升到绝对压力为1.5kg/cm²时，慢慢匀速打开齿轮泵出口截止阀，同时慢慢匀速关闭返回真空管截止阀，直至完全关闭返回真空管截止阀为止；

第六步：当真空管截止阀完全关闭时，脱臭原料油沿着脱臭塔柱出口截止阀、齿轮泵、齿轮泵出口截止阀、暂存罐底部进料管线、暂存罐底部单向阀流入暂存罐。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

1、该采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺采用在齿轮泵上通过正负压力表、返回真空管截止阀门、返回真空管、真空分液罐、返流球阀和返流管线形成闭合回路，且原料油从暂存罐底部进入，当遇到启动或者运行过程中突然停电等情况时，空气不会反冲进入齿轮泵而造成空气反冲现象给全系统造成损害。即便是暂存罐底部单向阀有少许漏泄，它的反向漏泄进入真空系统的也只是原料油，而不是空气，原料油的在真空50≦Pa状态下的膨胀系数很小，不会给全系统造成影响。2、通过采用闭合回路，在刚刚启动时是处于一个正压方向，没有反冲气压和反冲气流，适合于普通齿轮泵的正压力的工作工况环境，为采用齿轮泵代替真空采出泵创造了工况条件。3、采用齿轮泵作为常压采出泵内部结构相对比较简单，而且部件与部件之间的间隙也相对较大，这样极大减少甚至可避免生物柴油原料油中的胶质及固体杂质阻塞及卡死采出泵的情况发生。另外常压普通泵的造价低，给生物柴油在工业化生产中的维修和使用成本带来了显而易见的经济效益。4、采用闭合回路，可以实现齿轮泵在启动前产生一个正向压差，使齿轮泵的负荷最小，泵的启动负荷小则电机的启动电流就小，所以在此工况下起动普通齿轮泵的直启电流得到了极大的善，对生产车间的电力平衡和稳定运行具有重要的意义。

附图说明

图1为本发明的真空脱臭采出装置的结构示意图。

图中：1、真空管，2、脱臭原料油进口，3、不锈钢孔板波纹填料，4、真空表，5、脱臭塔柱，6、脱臭塔柱出口截止阀，7、齿轮泵，8、齿轮泵出口截止阀，9、暂存罐，10、放空口，11、正负压力表，12、暂存罐底部进料管线，13、暂存罐底部单向阀，14、返回真空管截止阀，15、返回真空管，16、返流管线，17、返流球阀，18、真空分液罐。

具体实施方式

一种采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺，其特征在于：所述的真空脱臭采出装置由真空管1、不锈钢孔板波纹填料3、脱臭塔柱5、齿轮泵7、暂存罐9、正负压力表11、暂存罐底部进料管线12、暂存罐底部单向阀13、返回真空管截止阀14、返回真空管15、返流管线16、返流球阀17和真空分液罐18构成，脱臭塔柱5的上部装有不锈钢孔板波纹填料3和脱臭原料油进口2，不锈钢孔板波纹填料3上部装有真空管1，脱臭塔柱5上装有真空表4；脱臭塔柱5的下部装有脱臭塔柱出口截止阀6和齿轮泵7，齿轮泵7的出口上通过管道连接有暂存罐9，暂存罐9上装有放空口10，管道上装有齿轮泵出口截止阀8和暂存罐底部单向阀13；所述的齿轮泵7与齿轮泵出口截止阀8之间的管道上装有返回真空管15，返回真空管15的另一端与真空分液罐18连接，真空分液罐18的下部通过返流管线16与脱臭塔柱5连接，返流管线16上装有返流球阀17；真空分液罐18的上部与真空管1连接；所述的齿轮泵7与齿轮泵出口截止阀8之间的管道上还装有暂存罐底部进料管线12，暂存罐底部进料管线12上装有正负压力表11。

采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺由下述步骤构成：

第一步：启动JZJLG1200-42型罗茨螺杆真空机组，将脱臭塔柱5内抽真空，当真空表4的读数等于或小于50Pa时，将温度为80～90℃的原料油从脱臭原料油进口2进入；

第二步：80～90℃的原料油进入脱臭原料油进口2，通过不锈钢孔板波纹填料3分散，低沸点物立即被汽化，汽化物主要是低分子结构的脱臭流出物，低分子结构的脱臭流出物沿着真空系统方向向上蒸发，而脱臭后的生物柴油原料油在重力的作用下流向脱臭塔柱5；

第三步：当脱臭后的生物柴油原料油在脱臭塔柱5中累积到脱臭塔柱5的三分之一时，打开返回真空管截止阀14，当正负压力表11的真空度高于真空表4显示的真空度时，表示齿轮泵7所受到的是正向压差；

第四步：当齿轮泵7所受到的是正向压差时，打开脱臭塔柱出口截止阀6和返流球阀17，启动齿轮泵7，此时原料油沿着脱臭塔柱出口截止阀6、齿轮泵7、返回真空管截止阀14、返回真空管15、真空分液罐18、返流球阀17、返流管线16形成的闭合回路流回到脱臭塔柱5；

第五步：当齿轮泵7在正压状态下无负荷平稳启动后，慢慢匀速调节返回真空管截止阀14，使正负压力表11由负压向正压方向升高，当表压升到绝对压力为1.5kg/cm²时，慢慢匀速打开齿轮泵出口截止阀8，同时慢慢匀速关闭返回真空管截止阀14，直至完全关闭返回真空管截止阀14为止；

第六步：当真空管截止阀14完全关闭时，脱臭原料油沿着脱臭塔柱出口截止阀6、齿轮泵7、齿轮泵出口截止阀8、暂存罐底部进料管线12、暂存罐底部单向阀13流入暂存罐9。

所述的放空口10的作用主要是平衡暂存罐9压力，确保脱臭生物柴油原料油的采出连续和稳定。

以上所述只是本发明的较佳实施例而已，上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (1)

1.一种采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺，其特征在于：

所述的真空脱臭采出装置由真空管（1）、不锈钢孔板波纹填料（3）、脱臭塔柱（5）、齿轮泵（7）、暂存罐（9）、正负压力表（11）、暂存罐底部进料管线（12）、暂存罐底部单向阀（13）、返回真空管截止阀（14）、返回真空管（15）、返流管线（16）、返流球阀（17）和真空分液罐（18）构成，脱臭塔柱（5）的上部装有不锈钢孔板波纹填料（3）和脱臭原料油进口（2），不锈钢孔板波纹填料（3）上部装有真空管（1），脱臭塔柱（5）上装有真空表（4）；脱臭塔柱（5）的下部装有脱臭塔柱出口截止阀（6）和齿轮泵（7），齿轮泵（7）的出口上通过管道连接有暂存罐（9），暂存罐（9）上装有放空口（10），管道上装有齿轮泵出口截止阀（8）和暂存罐底部单向阀（13）；所述的齿轮泵（7）与齿轮泵出口截止阀（8）之间的管道上装有返回真空管（15），返回真空管（15）的另一端与真空分液罐（18）连接，真空分液罐（18）的下部通过返流管线（16）与脱臭塔柱（5）连接，返流管线（16）上装有返流球阀（17）；真空分液罐（18）的上部与真空管（1）连接；所述的齿轮泵（7）与齿轮泵出口截止阀（8）之间的管道上还装有暂存罐底部进料管线（12），暂存罐底部进料管线（12）上装有正负压力表（11）；

采用真空脱臭采出装置进行生物柴油生产的工艺包括以下步骤：

第一步：启动JZJLG1200-42型罗茨螺杆真空机组，将脱臭塔柱（5）内抽真空，当真空表（4）的读数等于或小于50Pa时，将温度为80～90℃的原料油从脱臭原料油进口（2）进入；

第二步：80～90℃的原料油进入脱臭原料油进口（2），通过不锈钢孔板波纹填料（3）分散，低沸点物立即被汽化，汽化物主要是低分子结构的脱臭流出物，低分子结构的脱臭流出物沿着真空系统方向向上蒸发，而脱臭后的生物柴油原料油在重力的作用下流向脱臭塔柱（5）；

第三步：当脱臭后的生物柴油原料油在脱臭塔柱（5）中累积到脱臭塔柱（5）的三分之一时，打开返回真空管截止阀（14），当正负压力表（11）的真空度高于真空表（4）显示的真空度时，表示齿轮泵（7）所受到的是正向压差；

第四步：当齿轮泵（7）所受到的是正向压差时，打开脱臭塔柱出口截止阀（6）和返流球阀（17），启动齿轮泵（7），此时原料油沿着脱臭塔柱出口截止阀（6）、齿轮泵（7）、返回真空管截止阀（14）、返回真空管（15）、真空分液罐（18）、返流球阀（17）、返流管线（16）形成的闭合回路流回到脱臭塔柱（5）；

第五步：当齿轮泵（7）在正压状态下无负荷平稳启动后，慢慢匀速调节返回真空管截止阀（14），使正负压力表（11）由负压向正压方向升高，当表压升到绝对压力为1.5kg/cm²时，慢慢匀速打开齿轮泵出口截止阀（8），同时慢慢匀速关闭返回真空管截止阀（14），直至完全关闭返回真空管截止阀（14）为止；

第六步：当真空管截止阀（14）完全关闭时，脱臭原料油沿着脱臭塔柱出口截止阀（6）、齿轮泵（7）、齿轮泵出口截止阀（8）、暂存罐底部进料管线（12）、暂存罐底部单向阀（13）流入暂存罐（9）。

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