CN111992157A - 一种基于水力空化强化制备单甘酯的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种基于水力空化强化制备单甘酯的方法和装置，本申请的装置包括反应釜、空化泵和空化器，反应釜的出液口依次通过空化泵和空化器与反应釜的进液口由管路连接，形成循环回路；空化器是包括文丘里管、旋转多孔空化板和旋转叶片的复合装置，文丘里管喉部内壁靠近出口的位置安装旋转多孔空化板，旋转多孔空化板上设有若干开孔；旋转叶片设置在旋转多孔空化板面向文丘里管喉部入口的一侧，文丘里管喉部靠近入口端的外壁上均匀间隔设置有若干根进气管。本申请的空化器，能够通过惰性气体的引入，进一步提高空化、混合和反应效果，而且降低反应的活化能，从而降低反应温度、减小催化剂用量、缩短反应时间。

Description

一种基于水力空化强化制备单甘酯的方法和装置
技术领域
本发明涉及强化混合、单甘酯生产技术领域，具体涉及一种基于水力空化强化制备单甘酯的方法和装置。
背景技术
脂肪酸单甘酯是一种多元醇型的非离子型表面活性剂，广泛应用于食品、化妆品、医药、洗涤剂、塑料等工业中。特别是在食品领域，脂肪酸单甘酯是联合国粮农组织、联合国世界卫生组织和美国食品和药物管理局审定、认可的安全乳化剂，其用量已超过食品乳化剂总量的50%。
油脂甘油解制备单甘酯的反应为液液非均相反应，相间的混合和传质对单甘酯的合成有很大的影响。目前，单甘酯的合成和生产主要是在机械搅拌釜中进行，液液两相的接触只停留在宏观水平。另外，工业上生产规模大，反应釜容积大，且机械搅拌的速度远远小于实验室操作，容易存在混合死角。这导致非均相体系的混合和反应效果差，单甘酯的生产效率低。强化液液两相的混合是提高单甘酯生产技术水平的关键。
水力空化是一种高效的强化手段，不仅有好的强化混合和反应的效果，而且放大效应小、能适应工业化生产，在化工、能源、环境等方面有很好的应用。但与已开发应用的其它产品生产不同，单甘酯的生产有其自身的特点和需求：1）反应物和生成物均为高沸点物质，特别是以甘三酯为原料的情况，在反应物温度下，在整个反应阶段，反应体系中没有物质能汽化形成空化核，需外加气体形成空化核。2）反应温度较高（230℃-260℃），各油脂组分在高温下易氧化裂解，需惰性气保护。3）甘油粘度和表面张力较大，尽管随着温度增加，甘油的粘度和表面张力下降，但仍需高的空化强度促使液液分散、混合。单甘酯合成的体系特征使水力空化装置设计时需解决：1）气体的引入。泵前管路为负压，易引入气体，但会造成泵的气缚；泵后至空化元件段有0.1kg/cm2~10kg/cm2的压力，要求气体钢瓶中有高的气压，使钢瓶中气体的利用率低，同时也易产生反应液倒灌进入钢瓶的问题。2）空化强度的提高。现有的提高空化强度的方法主要有减小空化板开孔面积，提高孔板前压力。对于油脂甘油解制备单甘酯的体系，体系中各组分的粘度和表面张力较大，需要极小的开孔面积及极高的板前压力来达到好的强化效果，使设备的加工难度提高，操作安全性下降。
发明内容
针对现有技术存在的上述技术问题，本申请的目的在于提供一种基于水力空化强化制备单甘酯的方法和装置，本申请的装置具有放大效应小、能适应工业化生产的优点，且能够实现单甘脂的高效、低成本生产。
所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于包括反应釜、空化泵和空化器，反应釜的出液口依次通过空化泵和空化器与反应釜的进液口由管路连接，形成循环回路；
所述空化器是包括文丘里管、旋转多孔空化板和旋转叶片的复合装置，文丘里管喉部内壁靠近出口的位置安装旋转多孔空化板，且文丘里管喉部内壁与旋转多孔空化板之间通过轴承连接，旋转多孔空化板上设有若干供液体流过的开孔；
旋转叶片的一端固定设置在旋转多孔空化板面向文丘里管喉部入口的一侧，且旋转叶片的另一端伸入文丘里管喉部内部靠近入口的位置处；所述文丘里管喉部靠近入口端的外壁上均匀间隔设置有若干根进气管，且进气管切向安装于文丘里管喉部的外壁上，使得从进气管切向进入文丘里管喉部的惰性气体，能够带动旋转叶片作周向旋转，旋转的旋转叶片不仅带动旋转多孔空化板旋转，而且使文丘里管喉部内流过的液体同时具有周向和轴向速度，从而使液体产生螺旋型运动，提高空化效果。
所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于旋转多孔空化板上设置的旋转叶片的数量为1-4个，优选为1-2个；所述进气管的数量为3-5个，优选为4个。
所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于旋转多孔空化板上开孔的数量为1-100个，旋转多孔空化板的开孔为圆形或多边形，孔径为1-10mm。
所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于反应釜外侧包覆了电加热套，反应釜内插设有一个测温计，测温计的测温点位于反应釜的内部中部；测温计与温度控制器连接，温度控制器与电加热套电路连接，测温计将测得的温度信号传输给温度控制器，通过温度控制器反馈并控制电加热套的通电或断电，从而控制反应釜内的反应物料温度维持在反应温度。
所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于反应釜顶部设置有一根出气管并通过该出气管与冷凝器连接，反应釜内的气体进入冷凝器内进行冷凝，冷凝液由冷凝器底部排出，不凝性气体由冷凝器顶部排出。
所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于反应釜中部设有一个进料管，反应釜的出液口分为两路，分别为上部的第一出料口和底部的第二出料口；
反应釜的第一出料口和第二出料口均通过管路与空化泵入口连接，空化泵出口通过空化器与反应釜中部进料管由管路连接，形成循环回路；其中，空化器与反应釜中部的进料管之间的管路上设置有取样口，以便反应过程中取样分析。
所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于还包括原料油储槽和甘油储槽，原料油储槽和甘油储槽顶部均设置有放空口和相应的放空阀，原料油储槽和甘油储槽底部均设置有出口和相应的出料阀；原料油储槽底部出口以及甘油储槽底部出口均通过管路与空化泵入口连接。
所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于还包括流量调节阀、压力表和急冷系统，急冷系统包括急冷釜及设于急冷釜上的搅拌装置，急冷釜内设置有冷却盘管，急冷釜外侧设有冷却夹套，急冷釜底部设有产品出料管；空化泵出口分为两路，一路通过流量调节阀、压力表和空化器与反应釜由管路连接，另一路与急冷釜由管路连接。
基于所述的装置的水力空化强化制备单甘酯的方法，其特征在于包括以下步骤过程：
1）原料油加入原料油储槽中，甘油加入甘油储槽中；
2）打开原料油储槽和甘油储槽的出料阀，启动空化泵，将原料油与甘油输送进入反应釜与空化泵之间的循环管路内后，关闭原料油储槽和甘油储槽的出料阀；
3）通过进气管向空化器向吹入惰性气体，惰性气体切向进入空化器的文丘里管喉部内，使得流经文丘里管喉部内的反应混合液产生螺旋型运动，发生空化；
4）开启冷凝器，以便反应釜顶部流出的气体进入冷凝器内冷凝；
5）开启反应釜外侧的电加热套和温度控制器，设定反应温度；
6）待反应釜内的反应混合液温度达到反应温度，开始计时，并取样分析；
7）待反应达到平衡，将反应混合液泵入急冷系统，以10℃/min~100℃/min的速度将反应产品急速冷却到60℃~120℃。
所述的水力空化强化制备单甘酯的方法，其特征在于反应温度为230-260℃；反应进行过程中，调节流量调节阀，控制空化器入口上游的压力在0.1kg/cm2~10kg/cm2；反应结束后，物料进入急冷系统，降温速度为35℃/min~40℃/min，降温终温为70℃~80℃。
通过采用上述技术，本发明与现有单甘酯生产技术相比，具有如下有益效果：
1）本发明的装置对空化器进行了改进，空化器是包括了文丘里管、旋转多孔空化板和旋转叶片的复合装置。本发明的空化器在使用时具备两级空化效果，文丘里管起到第一级空化作用的效果，在文丘里管的喉部安装进气管，利用文丘里管喉部的低压，成功引入惰性气体。引入的惰性气体既起到保护反应体系免除高温氧化的作用，又能作为空化核心，提高空化强度。
2）本发明的空化器结构中，文丘里管喉部内壁靠近出口的位置安装旋转多孔空化板，旋转多孔空化板上设置有旋转叶片，旋转多孔空化板起到了第二级空化作用的效果。从文丘里管喉部切向引入的惰性气体，能够促使文丘里管喉部内的液体发生一定程度的周向扰动，周向扰动的液体及切向引入的惰性气体能够一并带动旋转叶片促使其旋转，其中旋转叶片的设置对于周向扰动的液体具有一定的导向作用，使得扰动的液体具有更好的周向速度；旋转叶片的旋转过程，既带动了旋转多孔空化板的旋转，又使经第一级空化的液体具有了周向和轴向速度，两者共同作用进一步加强了液液两相混合。
3）本发明采用高效的水力空化强化反应，可以降低反应温度、减小催化剂用量，缩短反应时间。特别是，可以在不用催化剂的情况下仍能高效实施反应。
本发明还设置有急冷系统，使反应后的高温物料快速冷却，以抑制可逆反应的发生，保证高的单甘酯收率。
附图说明
图1为本申请基于水力空化强化制备单甘酯的装置的结构示意图；
图2为本申请空化器的结构示意图；
图3为实施例一～实施例四中，反应混合液中单甘脂含量随反应时间的 变化结果对比图；
图4为实施例一～实施例四中，反应混合液中单甘脂含量随反应时间 的变化结果对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例：对照图1-3
一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，包括反应釜1-5、空化部分、原料油储槽2-1、甘油储槽2-2和急冷系统。原料油储槽2-1和甘油储槽2-2顶部均设置有放空口和相应的放空阀，原料油储槽2-1和甘油储槽2-2底部均设置有出口和相应的出料阀。
反应釜1-5外侧包覆了电加热套1-4，反应釜1-5内插设有一个测温计1-1，测温计1-1的测温点位于反应釜1-5的内部中部；测温计1-1与温度控制器1-2连接，温度控制器1-2与电加热套1-4电路连接，测温计1-1将测得的温度信号传输给温度控制器1-2，通过温度控制器1-2反馈并控制电加热套1-4的通电或断电，从而控制反应釜1-5内的反应物料温度维持在反应温度。反应釜1-5中部设置有一根进料管1-7，反应釜1-5的出液口分为两路，分别为上部的第一出料口1-3和底部的第二出料口1-6。
反应釜1-5顶部设置有一根出气管并通过该出气管与冷凝器5连接，反应釜1-5内的气体进入冷凝器5内进行冷凝，冷凝液由冷凝器底部排出，不凝性气体由冷凝器顶部排出。
所述空化部分包括依次由管路连接的空化泵3-1、流量调节阀、压力表和空化器3-2。空化泵3-1入口连接有输入管路，反应釜1-5上部的第一出料口1-3、反应釜1-5底部的第二出料口6、原料油储槽2-1底部出口以及甘油储槽2-2底部出口均通过管路连接到空化泵3-1入口连接的输入管路上，相应管路上均设置有控制阀门。
空化泵3-1出口分为两路，一路通过流量调节阀、压力表和空化器3-2与反应釜1-5中部的进料管1-7由管路连接；另一路与急冷系统由管路连接。对照图1，空化器3-2与反应釜1-5中部的进料管1-7之间的管路上设置有取样口3-3，供反应过程中取样分析用。
对照图1可以看出，反应釜1-5上部及底部流出的反应混合液，经空化泵3-1输送泵出后，依次流过流量调节阀、压力表和空化器3-2后，重新从反应釜1-5中部返回至反应釜1-5内，形成反应混合液的循环回路。
对照图1，急冷系统包括急冷釜4-3及设于急冷釜4-3上的搅拌装置4-4，搅拌装置4-4能够对进入急冷釜4-3内的液体进行搅拌。急冷釜4-3内设置有冷却盘管4-2，急冷釜4-3外侧设有冷却夹套4-1，急冷釜4-3底部设有产品出料管。冷却盘管4-2及冷却夹套4-1内可同时通入冷却水，以便对进入急冷釜4-3内的液体进行快速冷却。
对照图1中，空化泵的输出管路分为两支，一支经流量调节阀、压力表后与空化器入口连接，另一支经出料球阀后，与急冷釜4-3的入口管连接。反应过程中打开流量调节阀，关闭出料球阀，使反应物料在空化部分和反应釜循环流动反应；反应结束后，关闭流量调节阀，打开出料球阀，使反应产物转移到急冷系统，急速冷却，抑制逆反应。
对照图2，空化器3-2是包括文丘里管、旋转多孔空化板32f和旋转叶片32h的复合装置，文丘里管喉部内壁靠近出口的位置安装旋转多孔空化板32f，且文丘里管喉部内壁与旋转多孔空化板32f之间通过轴承连接，旋转多孔空化板32f上设有若干供液体流过的开孔。
旋转叶片32h的一端固定设置在旋转多孔空化板32f面向文丘里管喉部入口的一侧，且旋转叶片32h的另一端伸入文丘里管喉部内部靠近入口的位置处。所述文丘里管喉部靠近入口端的外壁上均匀间隔设置有若干根进气管，且进气管切向安装于文丘里管喉部的外壁上，使得从进气管切向进入文丘里管喉部的惰性气体，能够带动旋转叶片32h作周向旋转，旋转的旋转叶片32h不仅带动旋转多孔空化板32f旋转，而且使文丘里管喉部内流过的液体同时具有周向和轴向速度，从而使液体产生螺旋型运动，提高空化效果。
本发明的装置在实际工作时，由于文丘里管喉部内的压力较低，因此不需要引入过高压力的惰性气体。
从文丘里管喉部切向引入的惰性气体，既可以作为空化核心，又能够促使文丘里管喉部内的液体发生一定程度的周向扰动，周向扰动的液体及切向引入的惰性气体能够一并带动旋转叶片促使其旋转。本发明中设置旋转叶片的目的是，旋转叶片可以带动旋转多孔空化板发生旋转，并且能够对扰动的液体产生一定的导向作用即可（旋转叶片需要能够以文丘里管喉部的中心线为轴进行旋转）。
对照图2中，本发明的旋转叶片可以是由金属片制成的近似U形的半框形结构，其在转动时能够带动旋转多孔空化板发生旋转，同时对周围的液体产生一定的周向导向作用。
进一步地，旋转多孔空化板32f上设置的旋转叶片32h的数量为1-4个，优选为1-2个，旋转叶片与文丘里管喉部内壁之间可以留有1-3mm的空隙；所述进气管的数量为3-5个，优选为4个。旋转多孔空化板32f上开孔的数量为1-100个，旋转多孔空化板32f的开孔为圆形或多边形，孔径为1-10mm。
对照图2中，文丘里管包括从左向右依次设置的入口段32a、收缩段32b、喉道32c和空化腔32d，旋转多孔空化板32f通过轴承32e安装在喉道32c内，喉道32c的外壁上设置进气管32g。当进气管32g数量为4个时，图2中椭圆虚线A处内的文丘里管喉部侧面进气结构示意图如图3所示，从进气管切向引入惰性气体，既作保护气，又产生空化气核。
基于本发明的装置，进行水力空化强化反应的工艺，包括以下操作步骤：
1）按图1所示结构，连接好反应系统的各个部分；
2）原料油（脂肪酸或动植物油脂）加入原料油储槽中，甘油（或甘油与催化剂粉料的混合物）加入甘油储槽中；
3）打开原料油储槽和甘油储槽的出料阀，打开流量调节阀，关闭出料球阀，启动空化泵，将原料油与甘油以一定比例输入反应系统后，关闭原料油储槽和甘油储槽的出料阀；
4）从文丘里管喉部切向通入惰性气体；
5）开启冷凝器，以便反应釜顶部流出的气体进入冷凝器内冷凝；
6）开启反应釜外侧的电加热套和温度控制器，设定反应温度；
7）调节流量调节阀，使空化器前压力表读数在0.1kgf/cm2~10kgf/cm2；
8）待反应料液温度达到设定温度，开始计时，并取样分析；
9）待反应达到平衡，关闭反应釜外侧的电加热套和温度控制器，关闭流量调节阀，打开出料球阀，将反应产物转移到急冷釜。
10）打开急冷釜的机械装置及向冷却盘管及冷却夹套内同时通入冷却水冷却水，以35℃/min~40℃/min的速度将反应产品急速冷却到70℃~80℃。
实施例一：
采用常规机械搅拌的方式制备单甘酯：
在反应釜中加入大豆油和甘油，甘油与大豆油的摩尔比例为5:1，在搅拌下进行反应，搅拌速度为300r/min，反应温度为250℃。在反应过程中实时监测反应混合液中反应生成的单甘脂含量，结果如图4所示。
实施例二：
采用常规机械搅拌的方式制备单甘酯：
在反应釜中加入大豆油、甘油和MgO粉料催化剂（MgO粉料的目数在200目以上），甘油与大豆油的摩尔比例为5:1，MgO粉料催化剂的质量是大豆油质量的1.0wt%，在搅拌下进行反应，搅拌速度为300r/min，反应温度为250℃。在反应过程中实时监测反应混合液中反应生成的单甘脂含量，结果如图4所示。
实施例三：
采用如图1所示的反应装置，在水力空化的方式制备单甘酯：
甘油与大豆油以5:1的摩尔比例加入的反应系统中后，在空化泵的运行作用下，使反应混合液在反应釜、空化泵、流量调节阀、压力表和空化器之间的循环管路中循环流动。其中空化器中旋转多孔空化板的结构参数为（圆形孔，孔数=1个，孔径=1mm），在反应过程中，空化器前入口压力在3.4kgf/cm2，空化器上均匀设置有4个进气管，每个进气管通入0.01MPa压力的氮气。反应温度为250℃，在反应过程中实时监测反应混合液中反应生成的单甘脂含量，结果如图4所示。
实施例四：
采用如图1所示的反应装置，在水力空化的方式制备单甘酯：
在反应系统中加入甘油、大豆油与MgO粉料催化剂的混合液（MgO粉料的目数在200目以上），甘油与大豆油的摩尔比例为5:1，MgO粉料催化剂的质量是大豆油质量的0.5wt%。在空化泵的运行作用下，使反应混合液在反应釜、空化泵、流量调节阀、压力表和空化器之间的循环管路中循环流动。其中空化器中旋转多孔空化板的结构参数为（圆形孔，孔数=1个，孔径=1mm），在反应过程中，空化器前入口压力在3.4kgf/cm2，空化器上均匀设置有4个进气管，每个进气管通入0.01MPa压力的氮气。反应温度为250℃，在反应过程中实时监测反应混合液中反应生成的单甘脂含量，结果如图4所示。
实施例一 ~ 实施例四中，反应混合液中单甘脂含量随反应时间的变化结果对比图如图4所示。结果显示：1）反应温度250℃，甘油与油脂比例为5:1，即使不使用催化剂，在水力空化强化3h，单甘酯的含量就可以达到59.31%，相对于同样条件下的机械搅拌，单甘酯的含量提高了6.5倍左右。2）采用机械搅拌时，在反应温度250℃，甘油与油脂比例5:1，催化剂用量1.0%条件下，反应时间5h，单甘酯含量55.53%，而采用水力空化强化，在反应温度230℃，甘油与油脂比例4:1，催化剂用量0.5%条件下，反应时间仅3h，单甘酯含量就可以达到60.03%，说明水力空化强化可以减少催化剂用量，降低反应温度，缩短反应时间。说明了本发明可以节能降耗，降低成本。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims (10)

1.一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于包括反应釜（1-5）、空化泵（3-1）和空化器（3-2），反应釜（1-5）的出液口依次通过空化泵（3-1）和空化器（3-2）与反应釜的进液口由管路连接，形成循环回路；
所述空化器（3-2）是包括文丘里管、旋转多孔空化板（32f）和旋转叶片（32h）的复合装置，文丘里管喉部内壁靠近出口的位置安装旋转多孔空化板（32f），且文丘里管喉部内壁与旋转多孔空化板（32f）之间通过轴承连接，旋转多孔空化板（32f）上设有若干供液体流过的开孔；
旋转叶片（32h）的一端固定设置在旋转多孔空化板（32f）面向文丘里管喉部入口的一侧，且旋转叶片（32h）的另一端伸入文丘里管喉部内部靠近入口的位置处；所述文丘里管喉部靠近入口端的外壁上均匀间隔设置有若干根进气管，且进气管切向安装于文丘里管喉部的外壁上，使得从进气管切向进入文丘里管喉部的惰性气体，能够带动旋转叶片（32h）作周向旋转，旋转的旋转叶片（32h）不仅带动旋转多孔空化板（32f）旋转，而且使文丘里管喉部内流过的液体同时具有周向和轴向速度，从而使液体产生螺旋型运动，提高空化效果。
2.如权利要求1所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于旋转多孔空化板（32f）上设置的旋转叶片（32h）的数量为1-4个，优选为1-2个；所述进气管的数量为3-5个，优选为4个。
3.如权利要求1所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于旋转多孔空化板（32f）上开孔的数量为1-100个，旋转多孔空化板（32f）的开孔为圆形或多边形，孔径为1-10mm。
4.如权利要求1所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于反应釜（1-5）外侧包覆了电加热套（1-4），反应釜（1-5）内插设有一个测温计（1-1），测温计（1-1）的测温点位于反应釜（1-5）的内部中部；测温计（1-1）与温度控制器（1-2）连接，温度控制器（1-2）与电加热套（1-4）电路连接，测温计（1-1）将测得的温度信号传输给温度控制器（1-2），通过温度控制器（1-2）反馈并控制电加热套（1-4）的通电或断电，从而控制反应釜（1-5）内的反应物料温度维持在反应温度。
5.如权利要求1所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于反应釜（1-5）顶部设置有一根出气管并通过该出气管与冷凝器（5）连接，反应釜（1-5）内的气体进入冷凝器（5）内进行冷凝，冷凝液由冷凝器底部排出，不凝性气体由冷凝器顶部排出。
6.如权利要求1所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于反应釜（1-5）中部设有一个进料管（1-7），反应釜（1-5）的出液口分为两路，分别为上部的第一出料口（1-3）和底部的第二出料口（1-6）；
反应釜（1-5）的第一出料口（1-3）和第二出料口（1-6）均通过管路与空化泵（3-1）入口连接，空化泵（3-1）出口通过空化器（3-2）与反应釜（1-5）中部进料管（1-7）由管路连接，形成循环回路；其中，空化器（3-2）与反应釜（1-5）中部的进料管（1-7）之间的管路上设置有取样口（3-3），以便反应过程中取样分析。
7.如权利要求6所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于还包括原料油储槽（2-1）和甘油储槽（2-2），原料油储槽（2-1）和甘油储槽（2-2）顶部均设置有放空口和相应的放空阀，原料油储槽（2-1）和甘油储槽（2-2）底部均设置有出口和相应的出料阀；原料油储槽（2-1）底部出口以及甘油储槽（2-2）底部出口均通过管路与空化泵（3-1）入口连接。
8.如权利要求6所述的一种基于水力空化强化制备单甘酯的装置，其特征在于还包括流量调节阀、压力表和急冷系统，急冷系统包括急冷釜（4-3）及设于急冷釜（4-3）上的搅拌装置（4-4），急冷釜（4-3）内设置有冷却盘管（4-2），急冷釜（4-3）外侧设有冷却夹套（4-1），急冷釜（4-3）底部设有产品出料管；
空化泵（3-1）出口分为两路，一路通过流量调节阀、压力表和空化器（3-2）与反应釜（1-5）由管路连接，另一路与急冷釜（4-3）由管路连接。
9.一种基于权利要求1所述的装置的水力空化强化制备单甘酯的方法，其特征在于包括以下步骤过程：
1）原料油加入原料油储槽中，甘油加入甘油储槽中；
2）打开原料油储槽和甘油储槽的出料阀，启动空化泵，将原料油与甘油输送进入反应釜与空化泵之间的循环管路内后，关闭原料油储槽和甘油储槽的出料阀；
3）通过进气管向空化器向吹入惰性气体，惰性气体切向进入空化器的文丘里管喉部内，使得流经文丘里管喉部内的反应混合液产生螺旋型运动，发生空化；
4）开启冷凝器，以便反应釜顶部流出的气体进入冷凝器内冷凝；
5）开启反应釜外侧的电加热套和温度控制器，设定反应温度；
6）待反应釜内的反应混合液温度达到反应温度，开始计时，并取样分析；
7）待反应达到平衡，将反应混合液泵入急冷系统，以10℃/min~100℃/min的速度将反应产品急速冷却到60℃~120℃。
10.如权利要求9所述的水力空化强化制备单甘酯的方法，其特征在于反应温度为230-260℃；反应进行过程中，调节流量调节阀，控制空化器入口上游的压力在0.1kg/cm2~10kg/cm2；反应结束后，物料进入急冷系统，降温速度为35℃/min~40℃/min，降温终温为70℃~80℃。
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