CN202297555U - 一种生物柴油原料降酸装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种生物柴油原料降酸装置，属化工设备领域。包括由酯化反应器、加热器、甲醇蒸汽分布器、高酸值油脂原料罐、甲醇原料罐、酸性催化剂原料罐和换热器组成的酯化降酸系统，甲醇气化器、吸水材料和加热器组成的甲醇气化脱水系统，利用吸水材料脱除在酯化降酸过程中产生的水，使得反应向生成酯的方向进行，以达到提高反应转化率的目的。具有结构简单、效率高、能耗低、成本低、生产过程清洁、环境友好等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生物柴油原料制备装置，特别涉及一种生物柴油原料降酸装置，属化工设备领域。
背景技术
生物柴油是指以动植物油脂或餐饮垃圾油和低链醇反应生成的脂肪酸甲酯或乙酯。随着能源危机日益突出，生物柴油作为一种“绿色能源”，具有良好的环保性和可再生性，从而得到迅速发展。然而，发展生物柴油，原料是关键，一般来说，动植物油的价格占生物柴油生产成本的70%～80%，高昂的原料价格制约了生物柴油产业的发展，价格低廉的餐饮垃圾油等因其高酸值性不适合直接制备生物柴油，需要对其进行降酸处理。如何将高酸值油脂进行降酸预处理，达到酯交换法制备生物柴油的原料要求，在生物柴油产业化发展中具有十分重要的意义。
发明内容
本实用新型目的是提供一种生物柴油原料降酸装置，提高生物柴油原料降酸的转化效率。
本实用新型的生物柴油原料降酸装置，包括酯化降酸系统和甲醇气化脱水系统。酯化降酸系统由酯化反应器8、高酸值油脂原料罐12、甲醇原料罐13、酸性催化剂原料罐14和换热器15组成，酯化反应器8为底部设有加热器7、甲醇蒸汽分布器6和产品排放口的圆柱体结构，其顶部出气口经管道与换热器15入口连接，上部进料口经管道与高酸值油脂原料罐12、甲醇原料罐13和酸性催化剂原料罐14底部的出料口连接；甲醇气化脱水系统为下部装有普通吸水材料2、底部装有加热器3的甲醇气化器1，其顶部通过管道与酯化反应器8底部甲醇蒸汽分布器6的入口连接、底部通过管道与换热器15的出口连接。甲醇气化器1中的加热器3和酯化反应器8中的加热器 7均为普通电加热器。
所述酯化反应器8底部的甲醇蒸汽分布器6为上表均匀分布有气孔的中空圆盘，其入口通过管道与甲醇气化器1连接。气孔的数量和大小根据实际需要确定，保证将甲醇蒸汽均匀地送入酯化反应器8内腔即可。
所述换热器15为圆柱体的列管结构，其左端为冷却水进口、右端为冷却水出口，上端为蒸汽入口、下端为冷凝出口。蒸汽入口与酯化反应器8顶部出气口相接，冷凝出口与甲醇气化器1底部进料口相接，从酯化反应器出来的含水甲醇蒸汽经换热器15冷凝后返回至甲醇气化器1中。
所述高酸值油脂原料罐12、甲醇原料罐13和酸性催化剂原料罐14底部原料出口连接的排放管道上分别设有二通阀11、10和9，用以控制向酯化反应器8的供料；甲醇蒸汽分布器6与甲醇气化器1连接的管道上设有二通阀4，用以控制甲醇蒸汽的流量；酯化反应器8底部产品排放口连接的排放管道上设有二通阀5，用以控制排放物料。
甲醇气化器1下部的吸水材料2为普通介孔水蒸汽吸收材料，如介孔复合吸水材料、介孔高分子吸水材料，介孔沸石复合材料、介孔复合高吸水性树脂、4A分子筛等。
本实用新型的工作过程和原理是：根据原料配比，打开二通阀9、二通阀10和二通阀11，分别将高酸值原料罐12、甲醇原料罐13和酸性催化剂原料罐14中的原料加入至酯化反应器8中，同时启动加热器7和甲醇气化器1中的加热器3，高酸值油脂原料和甲醇在酸性催化剂的作用下进行酯化反应，过量的甲醇和酯化反应生成的水以蒸气形式从酯化反应器8中出来，进入至换热器15中，经换热器15冷凝后返回至甲醇气化器1，此时的水被甲醇气化器1中的吸水材料2吸收，甲醇气化器1中被气化的甲醇经甲醇蒸汽分布器6重新进入至酯化反应器8中继续参加酯化反应，从而实现了在酯化降酸处理过程中产生的产物之一的水被不断移出反应器，达到高酸值生物柴油原料快速降酸目的。
本实用新型通过吸水材料将酯化反应生成的水及时去除，使不含水的甲醇蒸汽进入酯化反应器8中继续参与反应，保证了酯化反应向生成酯的方向进行，从而实现对高酸值生物柴油原料的快速降酸，提高了反应转化率。具有结构简单、效率高、无污染、能耗低、成本低，生产过程清洁、环境友好等优点。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中，1－甲醇气化器；2－吸水材料；3，7－加热器；4，5，9，10，11－二通阀；6－甲醇蒸汽分布器；8－酯化反应器；12－高酸值油脂原料罐；13－甲醇原料罐；14－酸性催化剂原料罐；15－换热器。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述，但本实用新型的保护范围不限于所述内容。
实施例1：如图1所示，本生物柴油原料降酸装置，包括酯化降酸系统和甲醇气化脱水系统。酯化降酸系统由酯化反应器8、高酸值油脂原料罐12、甲醇原料罐13、酸性催化剂原料罐14和换热器15组成，酯化反应器8为底部设有加热器7、甲醇蒸汽分布器6和产品排放口的圆柱体结构，其顶部出气口经管道与换热器15入口连接，上部进料口经管道与高酸值油脂原料罐12、甲醇原料罐13和酸性催化剂原料罐14底部的出料口连接；甲醇气化脱水系统为下部装有普通吸水材料2、底部装有加热器3的甲醇气化器1，其顶部通过管道与酯化反应器8底部甲醇蒸汽分布器6的入口连接、底部通过管道与换热器15的出口连接。甲醇气化器1中的加热器3和酯化反应器8中的加热器 7均为普通电阻式电加热器。
酯化反应器8底部的甲醇蒸汽分布器6为上表均匀分布有相互间隔5mm、直径2mm的多个气孔的中空圆盘，其入口通过管道与甲醇气化器1连接。换热器15为圆柱体的列管结构，其左端为冷却水进口、右端为冷却水出口，上端为蒸汽入口、下端为冷凝出口；蒸汽入口与酯化反应器8顶部出气口相接，冷凝出口与甲醇气化器1底部进料口相接。高酸值油脂原料罐12、甲醇原料罐13和酸性催化剂原料罐14底部原料出口连接的排放管道上分别设有二通阀11、10和9，甲醇蒸汽分布器6与甲醇气化器1连接的管道上设有二通阀4，酯化反应器8底部产品排放口连接的排放管道上设有二通阀5。
实施例:2：如图1所示，本气相酯化脱水装置与实施例1相同，酯化反应器8底部的甲醇蒸汽分布器6上表均匀分布有相互间隔8mm、直径3mm的气孔，甲醇气化器1下部的吸水材料2为普通介孔沸石复合材料。
实施例3：如图1所示，本气相酯化脱水装置与实施例1相同，酯化反应器8底部的甲醇蒸汽分布器6上表均匀分布有相互间隔4mm、直径1.5mm的气孔，甲醇气化器1下部的吸水材料2为普通介孔复合高吸水性树脂。
Claims (6)
1.一种生物柴油原料降酸装置，其特征在于：包括酯化降酸系统和甲醇气化脱水系统；酯化降酸系统由酯化反应器（8）、高酸值油脂原料罐（12）、甲醇原料罐（13）、酸性催化剂原料罐（14）和换热器（15）组成，酯化反应器（8）为底部设有加热器（7）、甲醇蒸汽分布器（6）和产品排放口的圆柱体结构，其顶部出气口经管道与换热器（15）入口连接，上部进料口经管道与高酸值油脂原料罐（12）、甲醇原料罐（13）和酸性催化剂原料罐（14）底部的出料口连接；甲醇气化脱水系统为下部装有吸水材料（2）、底部装有加热器（3）的甲醇气化器（1），其顶部通过管道与酯化反应器（8）底部甲醇蒸汽分布器（6）的入口连接、底部进料口通过管道与换热器（15）的出口连接。
2.根据权利要求1所述的生物柴油原料降酸装置，其特征在于：酯化反应器（8）底部的甲醇蒸汽分布器（6）为上表均匀分布有气孔的中空圆盘，其入口通过管道与甲醇气化器（1）连接。
3.根据权利要求1所述的生物柴油原料降酸装置，其特征在于：换热器（15）为圆柱体的列管结构，其左端为冷却水进口、右端为冷却水出口，上端为蒸汽入口、下端为冷凝出口。
4.根据权利要求1所述的生物柴油原料降酸装置，其特征在于：高酸值油脂原料罐（12）、甲醇原料罐（13）和酸性催化剂原料罐（14）底部原料出口连接的排放管道上分别设有二通阀（11）、（10）、（9）。
5.根据权利要求1所述的生物柴油原料降酸装置，其特征在于：甲醇蒸汽分布器（6）与甲醇气化器（1）连接的管道上设有用于控制甲醇蒸汽流量的二通阀（4）。
6.根据权利要求1所述的生物柴油原料降酸装置，其特征在于：酯化反应器（8）底部产品排放口连接的排放管道上设有控制排放物料的二通阀（5）。
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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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