CN111790328A - 一种基于微通道反应器的转酯化方法 - Google Patents

一种基于微通道反应器的转酯化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111790328A
CN111790328A CN202010539051.7A CN202010539051A CN111790328A CN 111790328 A CN111790328 A CN 111790328A CN 202010539051 A CN202010539051 A CN 202010539051A CN 111790328 A CN111790328 A CN 111790328A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluid
hose
conical part
hole
microchannel reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010539051.7A
Other languages
English (en)
Inventor
向娅君
杨晓燕
孙亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202010539051.7A priority Critical patent/CN111790328A/zh
Publication of CN111790328A publication Critical patent/CN111790328A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013Controlling the temperature of the process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/008Feed or outlet control devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11CFATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/04Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162Controlling or regulating processes controlling the pressure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

本发明属于转酯化技术领域,具体的说是一种基于微通道反应器的转酯化方法,该方法中使用的微通道反应器包括筒状的本体;本体内设有一组相互叠合的催化剂载板,相邻催化剂载板之间开设有通道槽;本体两端通过法兰密封连接有端盖,其中一侧的端盖上中部开设有进料孔,另一侧的端盖上连通有排料管;进料孔远离本体的一侧连接有一号进料管,端盖靠近进料孔的位置上连通有二号进料管;进料孔中设有销钉,销钉靠近本体的一端设有锥形部;进料孔与锥形部对应位置固连有卡环,卡环与锥形部间隙配合;本发明通过锥形部分散进料孔中的流体,使得流体均匀通过通道槽,增加微通道反应器的反应效率。

Description

一种基于微通道反应器的转酯化方法
技术领域
本发明属于转酯化技术领域,具体的说是一种基于微通道反应器的转酯化方法。
背景技术
甘油二酯,是一类甘油三酯中一个脂肪酸被羟基取代的结构脂质。DG是天然植物油脂的微量成分及体内脂肪代谢的内源中间产物,它是公认安全(GRAS)的食品成分。近年来发现,膳食DG具有减少内脏脂肪、抑制体重增加、降低血脂的作用,因而受到广泛的关注。
甘油二酯的生产方法有甘油解法、直接酯化法、油脂水解法等。甘油解法是生产甘油二酯最经济、工业上最具应用前景的方法。中国专利CN200610078177.9也提到:在得到与原料油脂相近的脂肪酸组成的产品的情况下,从能够简化制造工序方面考虑,优选油脂和甘油通过甘油解的方法生产甘油二酯。
甘油解法分为化学催化法和酶催化法。化学催化法成本低、运行经济,生产量大,容易实现规模生产;但是甘油解反应过程中,温度较高,甘油容易聚合生成聚甘油,同时油脂中的不饱和键易氧化产生聚合和双键的转移等反应,此外,还可能产生反式脂肪酸,严重影响油的品质,现有技术中通过微通道反应器提高甘油解法中化学催化的反省效率。
其中通过微通道反应器同常规反应容器中进行的化学反应相比,微通道反应器具有催化剂用量少,催化剂效率高,扩散据率短、传热快速等优点,从而能够达到加快催化反应的目的。常见的填充式的固定床微通道反应器中由于催化剂颗粒堆积在反应器中的不均匀性和随意性,会导致催化剂床层具有很大的压力降或引起反应物的偏流,不利于催化剂和床层的利用。
现有技术中也出现了一些关于微通道反应器的技术方案,如申请号为2018111606193的一项中国专利公开了一种微通道反应器,包括壳体,具有进料口、出料口、冷却流体进口和冷却流体出口,微通道反应单元,位于壳体内部,微通道反应单元包括微通道反应器壁,微通道反应器壁包括:不锈钢基底层,具有形成反应通道的第一侧面;粗糙加工层,加工在第一侧面上;以及催化剂载体层,形成在粗糙加工层上,进料口和出料口通过反应通道连通,壳体内还具有沿微通道反应单元设置的冷却通道,冷却流体进口和冷却流体出口通过冷却通道连通;但现有技术中反应物充入壳体的流速较快,使得反应物分布不均匀,使得大部分流体流经本体内靠近中部的催化剂载体层,进而减少催化剂的利用效率,同时流体对通道槽进行快速冲刷,由于催化剂载体层内填充有大量颗粒状的催化剂,使得催化剂载体层中形成直径较大的通道,减少催化剂与流体的接触面积,进而削弱催化剂的催化效率。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,解决现有技术中反应物充入壳体的流速较快,使得反应物分布不均匀,使得大部分流体流经本体内靠近中部的催化剂载体层,进而减少催化剂的利用效率,同时流体对通道槽进行快速冲刷,由于催化剂载体层内填充有大量颗粒状的催化剂,使得催化剂载体层中形成直径较大的通道,减少催化剂与流体的接触面积,进而削弱催化剂的催化效率的问题,本发明提出的一种基于微通道反应器的转酯化方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种基于微通道反应器的转酯化方法,包括以下步骤:
S1、准备原材料,按相应比例称取脂肪酸乙酯和甘油,之后向脂肪酸乙酯中加入分散剂并充分混合均匀,混合时间为15-20min,混合温度控制在50-70℃,得到混合物A;向甘油中加入乳化剂并搅拌,促使甘油均匀分散在乳化剂中,得到混合物B;
S2、将S1中获得的混合物A与混合物B分别注入微通道反应器中,在脂肪酶催化剂的催化条件下进行转脂反应,制备脂肪酸醇脂,控制反应温度80-120温度,反应时间30-60min;
S3、将S2中得到的反应物通过冷冻离心机进离心作业,之后通过真空分子蒸馏,即可获得甘油二脂;
其中S2使用的微通道反应器包括筒状的本体;所述本体内设有一组相互叠合的催化剂载板,相邻催化剂载板之间开设有通道槽;所述本体两端通过法兰密封连接有端盖,其中一侧的端盖上中部开设有进料孔,另一侧的端盖上连通有排料管;所述进料孔远离本体的一侧连接有一号进料管,端盖靠近进料孔的位置上连通有二号进料管;所述进料孔中设有销钉,销钉靠近本体的一端设有锥形部;所述进料孔与锥形部对应位置固连有卡环,卡环与锥形部间隙配合;通过锥形部分散进料孔中的流体,使得流体均匀通过通道槽,增加微通道反应器的反应效率;使用时,将液态的脂肪酸乙酯通过一号进料管通入进料孔中,之后脂肪酸乙酯流入本体内,同时通过二号进料管通入甘油,使得甘油与脂肪酸乙酯通入通道槽中并在催化剂载板上附着的催化剂的催化下进行快速的反应,反应之后的生成物从排料管排出,由于进料孔内充入的流速较快的流体进入本体后分布不均匀,使得大部分流体流经本体内靠近中部的通道槽,进而减少通道槽的利用效率,同时靠近中部的通道槽内流过大量的流体时,流体对通道槽进行快速冲刷,同时由于催化剂载板内填充有大量颗粒状的催化剂,使得催化剂载板中形成直径较大的通道,减少催化剂与流体的接触面积,进而削弱催化剂的催化效率,此时通过销钉配合锥形部,使得通过进料孔流入本体内的流体均匀分布在本体一侧的端面,之后流体在压力的作用下均匀通过各个通道槽,使得每个通道槽都能流入相应流量的流体,进而增加通道槽的利用效率,进一步增加微通道反应器的反应效率。
优选的,所述销钉远离锥形部的一端设有钉帽,钉帽与卡环之间的销钉上套设有弹簧;通过弹簧推动锥形部对进料孔进行密封保压,防止流体倒流,同时增加进料孔中流体的分散效率;通过钉帽配合弹簧,使得进料孔中停止进料时,本体内仍然充满液体,进而减少本体内进入空气,保证催化剂载板始终处于湿润状态,保证催化剂的活性;当进料孔中的流体压力降低时,通过弹簧推动销钉和锥形部移动,进而减小锥形部与卡环之间的间隙,促使进料孔内的压力升高后顶开锥形部并向本体内喷射,进而保证流体通过锥形部时的扩散面积,进一步保证本体内的流体均匀通过所有的通道槽,增加微通道反应器的反应效率。
优选的,所述锥形部靠近本体的一端固连有弹性的软管,锥形部内开设的Y形的连通孔与软管连通;通过软管喷出,带动销钉摆动,减少流体中固体颗粒堵塞通道槽;通过锥形部内开设的Y形的连通孔与软管连通,使得进料孔中的一部分流体经连通孔通入软管中,最后向本体内喷出,由于流体从软管中喷出时受到反冲力,反冲力引起软管的不断甩动,进而带动销钉在进料孔中不断沿径向摆动,进而使得锥形部不断挤压卡环,使得流体中夹杂的直径较大的颗粒颗粒被锥形部挤压破碎,进而减少直径较大的颗粒堵塞通道槽,提高通道槽内壁催化剂的利用效率,进而进一步增加微通道反应器的反应效率。
优选的,所述软管绳套设有弹性环,软管远离锥形部的一端固连有限位环,通过弹性环对软管的间歇性封闭,增加本体内的流体压力冲击周期性变化,进一步减少流体中固体颗粒堵塞通道槽;通过弹性环对软管出口的暂时封闭,使得软管内不断充入流体,软管内的压力逐渐升高,迫使软管内不断膨胀并积蓄流体,当软管膨胀到内部流体压力大于弹性环对软管的封闭作用力时,软管内的流体快速从软管中喷出,进而使得本体内的流体压力瞬间升高,进而加快通道槽内颗粒物质的排出,减少通道槽的堵塞,当软管中的流体喷出后压力降低,进而使得弹性环重复封闭软管再次蓄压,进而重复对通道槽进行冲洗,保证微通道反应器的正常工作。
优选的,所述销钉中部开设有一号孔,一号孔底部开设有二号孔,二号孔贯穿锥形部;所述一号孔和二号孔中穿有拉绳,拉绳一端与弹簧中部固连,另一端与弹性环固连,通过拉绳带动弹簧径向反复变形,进一步减少流体中固体颗粒堵塞通道槽;当软管内的流体逐渐蓄积并使得软管膨胀时,软管处于绷直状态,进而使得弹性环向远离锥形部的方向移动,进而张紧拉绳,使得拉绳带动弹簧,使得弹簧变形后直径缩短,当软管中的压力大于弹性环对软管的锁紧封堵力时,软管中的流体从软管出口端快速喷出,此时弹性环放松对拉绳的张紧,使得弹簧反弹并挤压进料孔内壁,进而增加弹簧对流经进料孔的颗粒的破碎效果,进一步增加微通道反应器的反应效率。
优选的,所述限位环靠近锥形部一侧的软管外周均匀设有一组波浪形的突起,通过弹性环经过突起时产生的振动,增加锥形部与卡环的往复挤压,进而进一步减少流体中固体颗粒堵塞通道槽;当软管内流体逐渐蓄积并使得软管膨胀时,软管膨胀部分长度逐渐增加,进而使得弹性环向靠近限位环的方向滚动,配合软管外周均匀设有一组波浪形的突起,使得软管产生沿锥形部轴线方向的冲击,进而带动锥形部沿轴线方向的振动,增加锥形部与卡环的碰撞频率,进一步增加流经进料孔的颗粒的破碎效果,增加微通道反应器的反应效率。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种基于微通道反应器的转酯化方法,通过销钉配合锥形部,使得通过进料孔流入本体内的流体均匀分布在本体一侧的端面,之后流体在压力的作用下均匀通过各个通道槽,使得每个通道槽都能流入相应流量的流体,进而增加通道槽的利用效率,进一步增加微通道反应器的反应效率。
2.本发明所述的一种基于微通道反应器的转酯化方法,通过锥形部内开设的Y形的连通孔与软管连通,使得进料孔中的一部分流体经连通孔通入软管中,最后向本体内喷出,由于流体从软管中喷出时受到反冲力,反冲力引起软管的不断甩动,进而带动销钉在进料孔中不断沿径向摆动,进而使得锥形部不断挤压卡环,使得流体中夹杂的直径较大的颗粒颗粒被锥形部挤压破碎,进而减少直径较大的颗粒堵塞通道槽,提高通道槽内壁催化剂的利用效率,进而进一步增加微通道反应器的反应效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法流程图;
图2是本发明中微通道反应器的立体图;
图3是本发明中微通道反应器的的局部剖视图;
图4是图2中A处局部放大图;
图5是图3中B处局部放大图;
图中:本体1、催化剂载板11、通道槽12、端盖13、进料孔2、排料管14、一号进料管15、二号进料管16、销钉21、锥形部22、卡环23、钉帽24、弹簧25、软管26、连通孔27、弹性环3、限位环28、一号孔31、二号孔32、拉绳33,拉绳33、突起29。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图5所示,本发明所述的一种基于微通道反应器的转酯化方法,包括以下步骤:
S1、准备原材料,按相应比例称取脂肪酸乙酯和甘油,之后向脂肪酸乙酯中加入分散剂并充分混合均匀,混合时间为15-20min,混合温度控制在50-70℃,得到混合物A;向甘油中加入乳化剂并搅拌,促使甘油均匀分散在乳化剂中,得到混合物B;
S2、将S1中获得的混合物A与混合物B分别注入微通道反应器中,在脂肪酶催化剂的催化条件下进行转脂反应,制备脂肪酸醇脂,控制反应温度80-120温度,反应时间30-60min;
S3、将S2中得到的反应物通过冷冻离心机进离心作业,之后通过真空分子蒸馏,即可获得甘油二脂;
其中S2使用的微通道反应器包括筒状的本体1;所述本体1内设有一组相互叠合的催化剂载板11,相邻催化剂载板11之间开设有通道槽12;所述本体1两端通过法兰密封连接有端盖13,其中一侧的端盖13上中部开设有进料孔2,另一侧的端盖13上连通有排料管14;所述进料孔2远离本体1的一侧连接有一号进料管15,端盖13靠近进料孔2的位置上连通有二号进料管16;所述进料孔2中设有销钉21,销钉21靠近本体1的一端设有锥形部22;所述进料孔2与锥形部22对应位置固连有卡环23,卡环23与锥形部22间隙配合;通过锥形部22分散进料孔2中的流体,使得流体均匀通过通道槽12,增加微通道反应器的反应效率;使用时,将液态的脂肪酸乙酯通过一号进料管15通入进料孔2中,之后脂肪酸乙酯流入本体1内,同时通过二号进料管16通入甘油,使得甘油与脂肪酸乙酯通入通道槽12中并在催化剂载板11上附着的催化剂的催化下进行快速的反应,反应之后的生成物从排料管14排出,由于进料孔2内充入的流速较快的流体进入本体1后分布不均匀,使得大部分流体流经本体1内靠近中部的通道槽12,进而减少通道槽12的利用效率,同时靠近中部的通道槽12内流过大量的流体时,流体对通道槽12进行快速冲刷,同时由于催化剂载板11内填充有大量颗粒状的催化剂,使得催化剂载板11中形成直径较大的通道,减少催化剂与流体的接触面积,进而削弱催化剂的催化效率,此时通过销钉21配合锥形部22,使得通过进料孔2流入本体1内的流体均匀分布在本体1一侧的端面,之后流体在压力的作用下均匀通过各个通道槽12,使得每个通道槽12都能流入相应流量的流体,进而增加通道槽12的利用效率,进一步增加微通道反应器的反应效率。
作为本发明的一种实施方式,所述销钉21远离锥形部22的一端设有钉帽24,钉帽24与卡环23之间的销钉21上套设有弹簧25;通过弹簧25推动锥形部22对进料孔2进行密封保压,防止流体倒流,同时增加进料孔2中流体的分散效率;通过钉帽24配合弹簧25,使得进料孔2中停止进料时,本体1内仍然充满液体,进而减少本体1内进入空气,保证催化剂载板11始终处于湿润状态,保证催化剂的活性;当进料孔2中的流体压力降低时,通过弹簧25推动销钉21和锥形部22移动,进而减小锥形部22与卡环23之间的间隙,促使进料孔2内的压力升高后顶开锥形部22并向本体1内喷射,进而保证流体通过锥形部22时的扩散面积,进一步保证本体1内的流体均匀通过所有的通道槽12,增加微通道反应器的反应效率。
作为本发明的一种实施方式,所述锥形部22靠近本体1的一端固连有弹性的软管26,锥形部22内开设的Y形的连通孔27与软管26连通;通过软管26喷出,带动销钉21摆动,减少流体中固体颗粒堵塞通道槽12;通过锥形部22内开设的Y形的连通孔27与软管26连通,使得进料孔2中的一部分流体经连通孔27通入软管26中,最后向本体1内喷出,由于流体从软管26中喷出时受到反冲力,反冲力引起软管26的不断甩动,进而带动销钉21在进料孔2中不断沿径向摆动,进而使得锥形部22不断挤压卡环23,使得流体中夹杂的直径较大的颗粒颗粒被锥形部22挤压破碎,进而减少直径较大的颗粒堵塞通道槽12,提高通道槽12内壁催化剂的利用效率,进而进一步增加微通道反应器的反应效率。
作为本发明的一种实施方式,所述软管26绳套设有弹性环3,软管26远离锥形部22的一端固连有限位环28,通过弹性环3对软管26的间歇性封闭,增加本体1内的流体压力冲击周期性变化,进一步减少流体中固体颗粒堵塞通道槽12;通过弹性环3对软管26出口的暂时封闭,使得软管26内不断充入流体,软管26内的压力逐渐升高,迫使软管26内不断膨胀并积蓄流体,当软管26膨胀到内部流体压力大于弹性环3对软管26的封闭作用力时,软管26内的流体快速从软管26中喷出,进而使得本体1内的流体压力瞬间升高,进而加快通道槽12内颗粒物质的排出,减少通道槽12的堵塞,当软管26中的流体喷出后压力降低,进而使得弹性环3重复封闭软管26再次蓄压,进而重复对通道槽12进行冲洗,保证微通道反应器的正常工作。
作为本发明的一种实施方式,所述销钉21中部开设有一号孔31,一号孔31底部开设有二号孔32,二号孔32贯穿锥形部22;所述一号孔31和二号孔32中穿有拉绳33,拉绳33一端与弹簧25中部固连,另一端与弹性环3固连,通过拉绳33带动弹簧25径向反复变形,进一步减少流体中固体颗粒堵塞通道槽12;当软管26内的流体逐渐蓄积并使得软管26膨胀时,软管26处于绷直状态,进而使得弹性环3向远离锥形部22的方向移动,进而张紧拉绳33,使得拉绳33带动弹簧25,使得弹簧25变形后直径缩短,当软管26中的压力大于弹性环3对软管26的锁紧封堵力时,软管26中的流体从软管26出口端快速喷出,此时弹性环3放松对拉绳33的张紧,使得弹簧25反弹并挤压进料孔2内壁,进而增加弹簧25对流经进料孔2的颗粒的破碎效果,进一步增加微通道反应器的反应效率。
作为本发明的一种实施方式,所述限位环28靠近锥形部22一侧的软管26外周均匀设有一组波浪形的突起29,通过弹性环3经过突起29时产生的振动,增加锥形部22与卡环23的往复挤压,进而进一步减少流体中固体颗粒堵塞通道槽12;当软管26内流体逐渐蓄积并使得软管26膨胀时,软管26膨胀部分长度逐渐增加,进而使得弹性环3向靠近限位环28的方向滚动,配合软管26外周均匀设有一组波浪形的突起29,使得软管26产生沿锥形部22轴线方向的冲击,进而带动锥形部22沿轴线方向的振动,增加锥形部22与卡环23的碰撞频率,进一步增加流经进料孔2的颗粒的破碎效果,增加微通道反应器的反应效率。
使用时,将液态的脂肪酸乙酯通过一号进料管15通入进料孔2中,之后脂肪酸乙酯流入本体1内,同时通过二号进料管16通入甘油,使得甘油与脂肪酸乙酯通入通道槽12中并在催化剂载板11上附着的催化剂的催化下进行快速的反应,反应之后的生成物从排料管14排出,由于进料孔2内充入的流速较快的流体进入本体1后分布不均匀,使得大部分流体流经本体1内靠近中部的通道槽12,进而减少通道槽12的利用效率,同时靠近中部的通道槽12内流过大量的流体时,流体对通道槽12进行快速冲刷,同时由于催化剂载板11内填充有大量颗粒状的催化剂,使得催化剂载板11中形成直径较大的通道,减少催化剂与流体的接触面积,进而削弱催化剂的催化效率,此时通过销钉21配合锥形部22,使得通过进料孔2流入本体1内的流体均匀分布在本体1一侧的端面,之后流体在压力的作用下均匀通过各个通道槽12,使得每个通道槽12都能流入相应流量的流体,进而增加通道槽12的利用效率,进一步增加微通道反应器的反应效率;通过钉帽24配合弹簧25,使得进料孔2中停止进料时,本体1内仍然充满液体,进而减少本体1内进入空气,保证催化剂载板11始终处于湿润状态,保证催化剂的活性;当进料孔2中的流体压力降低时,通过弹簧25推动销钉21和锥形部22移动,进而减小锥形部22与卡环23之间的间隙,促使进料孔2内的压力升高后顶开锥形部22并向本体1内喷射,进而保证流体通过锥形部22时的扩散面积,进一步保证本体1内的流体均匀通过所有的通道槽12,增加微通道反应器的反应效率;通过锥形部22内开设的Y形的连通孔27与软管26连通,使得进料孔2中的一部分流体经连通孔27通入软管26中,最后向本体1内喷出,由于流体从软管26中喷出时受到反冲力,反冲力引起软管26的不断甩动,进而带动销钉21在进料孔2中不断沿径向摆动,进而使得锥形部22不断挤压卡环23,使得流体中夹杂的直径较大的颗粒颗粒被锥形部22挤压破碎,进而减少直径较大的颗粒堵塞通道槽12,提高通道槽12内壁催化剂的利用效率,进而进一步增加微通道反应器的反应效率;通过弹性环3对软管26出口的暂时封闭,使得软管26内不断充入流体,软管26内的压力逐渐升高,迫使软管26内不断膨胀并积蓄流体,当软管26膨胀到内部流体压力大于弹性环3对软管26的封闭作用力时,软管26内的流体快速从软管26中喷出,进而使得本体1内的流体压力瞬间升高,进而加快通道槽12内颗粒物质的排出,减少通道槽12的堵塞,当软管26中的流体喷出后压力降低,进而使得弹性环3重复封闭软管26再次蓄压,进而重复对通道槽12进行冲洗,保证微通道反应器的正常工作;当软管26内的流体逐渐蓄积并使得软管26膨胀时,软管26处于绷直状态,进而使得弹性环3向远离锥形部22的方向移动,进而张紧拉绳33,使得拉绳33带动弹簧25,使得弹簧25变形后直径缩短,当软管26中的压力大于弹性环3对软管26的锁紧封堵力时,软管26中的流体从软管26出口端快速喷出,此时弹性环3放松对拉绳33的张紧,使得弹簧25反弹并挤压进料孔2内壁,进而增加弹簧25对流经进料孔2的颗粒的破碎效果,进一步增加微通道反应器的反应效率;当软管26内流体逐渐蓄积并使得软管26膨胀时,软管26膨胀部分长度逐渐增加,进而使得弹性环3向靠近限位环28的方向滚动,配合软管26外周均匀设有一组波浪形的突起29,使得软管26产生沿锥形部22轴线方向的冲击,进而带动锥形部22沿轴线方向的振动,增加锥形部22与卡环23的碰撞频率,进一步增加流经进料孔2的颗粒的破碎效果,增加微通道反应器的反应效率。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图2为基准,按照人物观察视角为标准,装置面对观察者的一面定义为前,观察者左侧定义为左,依次类推。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于微通道反应器的转酯化方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、准备原材料,按相应比例称取脂肪酸乙酯和甘油,之后向脂肪酸乙酯中加入分散剂并充分混合均匀,混合时间为15-20min,混合温度控制在50-70℃,得到混合物A;向甘油中加入乳化剂并搅拌,促使甘油均匀分散在乳化剂中,得到混合物B;
S2、将S1中获得的混合物A与混合物B分别注入微通道反应器中,在脂肪酶催化剂的催化条件下进行转脂反应,制备脂肪酸醇脂,控制反应温度80-120温度,反应时间30-60min;
S3、将S2中得到的反应物通过冷冻离心机进离心作业,之后通过真空分子蒸馏,即可获得甘油二脂;
其中S2使用的微通道反应器包括筒状的本体(1);所述本体(1)内设有一组相互叠合的催化剂载板(11),相邻催化剂载板(11)之间开设有通道槽(12);所述本体(1)两端通过法兰密封连接有端盖(13),其中一侧的端盖(13)上中部开设有进料孔(2),另一侧的端盖(13)上连通有排料管(14);所述进料孔(2)远离本体(1)的一侧连接有一号进料管(15),端盖(13)靠近进料孔(2)的位置上连通有二号进料管(16);所述进料孔(2)中设有销钉(21),销钉(21)靠近本体(1)的一端设有锥形部(22);所述进料孔(2)与锥形部(22)对应位置固连有卡环(23),卡环(23)与锥形部(22)间隙配合;通过锥形部(22)分散进料孔(2)中的流体,使得流体均匀通过通道槽(12),增加微通道反应器的反应效率。
2.根据权利要求1所述的一种基于微通道反应器的转酯化方法,其特征在于:所述销钉(21)远离锥形部(22)的一端设有钉帽(24),钉帽(24)与卡环(23)之间的销钉(21)上套设有弹簧(25);通过弹簧(25)推动锥形部(22)对进料孔(2)进行密封保压,防止流体倒流,同时增加进料孔(2)中流体的分散效率。
3.根据权利要求2所述的一种基于微通道反应器的转酯化方法,其特征在于:所述锥形部(22)靠近本体(1)的一端固连有弹性的软管(26),锥形部(22)内开设的Y形的连通孔(27)与软管(26)连通;通过软管(26)喷出,带动销钉(21)摆动,减少流体中固体颗粒堵塞通道槽(12)。
4.根据权利要求3所述的一种基于微通道反应器的转酯化方法,其特征在于:所述软管(26)绳套设有弹性环(3),软管(26)远离锥形部(22)的一端固连有限位环(28),通过弹性环(3)对软管(26)的间歇性封闭,增加本体(1)内的流体压力冲击周期性变化,进一步减少流体中固体颗粒堵塞通道槽(12)。
5.根据权利要求4所述的一种基于微通道反应器的转酯化方法,其特征在于:所述销钉(21)中部开设有一号孔(31),一号孔(31)底部开设有二号孔(32),二号孔(32)贯穿锥形部(22);所述一号孔(31)和二号孔(32)中穿有拉绳(33),拉绳(33)一端与弹簧(25)中部固连,另一端与弹性环(3)固连,通过拉绳(33)带动弹簧(25)径向反复变形,进一步减少流体中固体颗粒堵塞通道槽(12)。
6.根据权利要求5所述的一种基于微通道反应器的转酯化方法,其特征在于:所述限位环(28)靠近锥形部(22)一侧的软管(26)外周均匀设有一组波浪形的突起(29),通过弹性环(3)经过突起(29)时产生的振动,增加锥形部(22)与卡环(23)的往复挤压,进而进一步减少流体中固体颗粒堵塞通道槽(12)。
CN202010539051.7A 2020-06-13 2020-06-13 一种基于微通道反应器的转酯化方法 Withdrawn CN111790328A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010539051.7A CN111790328A (zh) 2020-06-13 2020-06-13 一种基于微通道反应器的转酯化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010539051.7A CN111790328A (zh) 2020-06-13 2020-06-13 一种基于微通道反应器的转酯化方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111790328A true CN111790328A (zh) 2020-10-20

Family

ID=72804401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010539051.7A Withdrawn CN111790328A (zh) 2020-06-13 2020-06-13 一种基于微通道反应器的转酯化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111790328A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112299973A (zh) * 2020-11-09 2021-02-02 浙江三美化工股份有限公司 采用六氟丙烯制备全氟己酮的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112299973A (zh) * 2020-11-09 2021-02-02 浙江三美化工股份有限公司 采用六氟丙烯制备全氟己酮的方法
CN112299973B (zh) * 2020-11-09 2023-01-31 浙江三美化工股份有限公司 采用六氟丙烯制备全氟己酮的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9988651B2 (en) Processes for increasing bioalcohol yield from biomass
KR102524564B1 (ko) Px로 pta를 생성하는 내장 마이크로 인터페이스 장치 강화 반응 시스템 및 공정
CN111790328A (zh) 一种基于微通道反应器的转酯化方法
US9611496B2 (en) Processes for extracting carbohydrates from biomass and converting the carbohydrates into biofuels
WO2011162751A1 (en) Process for producing biodiesel through lower molecular weight alcohol-targeted cavitation
US10449509B2 (en) Synthesis of organic peroxydes using an oscillatory flow mixing reactor
CN111925514A (zh) 一种采用微通道反应器连续生产高分子量聚醚的方法
CN102732417A (zh) 乳化式好氧发酵罐
CN110652949A (zh) 一种微反应器
CN207734980U (zh) 一种液液非均相反应分离釜
CN111203171B (zh) 一种用于气液相反应的新型自压强制循环式反应器
CN112028768A (zh) 一种草酸酯加氢制备乙醇酸酯的反应系统及方法
CN217699118U (zh) 己内酰胺生产工艺过程苯加氢工艺生成环己烯用的反应器
CN112705128B (zh) 一种纳米级碳酸钙加工装置
WO2022089530A1 (zh) 一种液-液混合器、包括其的液-液反应装置、和使用其的液-液反应方法
CN111516199B (zh) 一种聚氨酯发泡机
CN210385872U (zh) 一种快速混合及反应装置
CN108395936B (zh) 一种制备生物柴油的方法
CN206173356U (zh) 一种餐厨废油制生物柴油的酯交换反应器
CN108395937B (zh) 一种生产生物柴油的方法及系统
CN220835472U (zh) 气液固三相管式反应器
CN110980855A (zh) 一种溶气释放器及溶气气浮净水系统
CN104984700B (zh) 一种间歇式超声波反应装置
CN220803119U (zh) 一种用于甲酸甲酯反应器的气体分布器
CN216856642U (zh) 一种旋流降膜气液分配器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20201020

WW01 Invention patent application withdrawn after publication