CN203079939U - 一种生物柴油酯交换反应的外循环搅拌反应装置 - Google Patents

一种生物柴油酯交换反应的外循环搅拌反应装置 Download PDF

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陈东方
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Abstract

本实用新型提供了一种生物柴油酯交换反应的外循环搅拌反应装置，包括甲醇碱混合罐，酯交换反应釜，冷凝器，泵循环系统。酯交换反应釜设有夹套加热，带搅拌，釜顶设有冷凝器，循环泵进口，原料进口，釜底有出料口，循环泵接口。废油脂、甲醇碱通过进料泵打入酯交换反应釜，反应釜的夹套加热，通过泵循环系统加强油醇的传质，反应过程的气体甲醇通过釜顶冷凝器冷凝回流。本实用新型针对油脂和甲醇极性差异大，不互溶，通过外加泵循环和搅拌强化传质，加强油脂甲醇原料混合，加快酯交换反应速度。

Description

一种生物柴油酯交换反应的外循环搅拌反应装置
技术领域
本实用新型涉及一种生物柴油的生产领域，涉及低酸价的原料油脂和甲醇在碱催化剂下进行酯交换反应的酯交换反应装置，并且通过外循环和搅拌加强原料混合传质。
背景技术
生物柴油的定义是从可再生脂质资源，如植物油或动物脂中得到的长链脂肪酸烷基单酯。生物柴油作为一种替代性燃料，它能够以纯态或与石化柴油混合使用。作为一种替代性燃料，生物柴油有许多优点。它可以从可再生的本土资源中得到，可以减少对于石油燃料进口的依赖；它是可生物降解的，且无毒。与石化柴油相比，生物柴油在燃烧排放方面有很多优点，如一氧化碳、颗粒物及未燃碳氢化合物的排放量较低。生物柴油燃烧时产生的二氧化碳能够通过光合作用循环，因此可以把生物柴油燃烧对温室效应的影响减到最小。生物柴油具有相当高的闪点，比石油柴油具有低挥发性，在储存运输过程中比较安全。生物柴油具有润滑特性可以减少发动机的磨损，延长发动机的使用寿命。总之，生物柴油的优点使它成为一种石化柴油的很好替代品，并且已经在很多国家使用，尤其是对环境比较重视的国家和地区。
生物柴油最常用的生产方法是采用酯交换反应，目前在生物柴油的酯交换反应中存在原料油脂和甲醇的极性差异大的问题，油脂为弱极性物质，甲醇为极性物质，两者存在的极性差异导致酯交换反应中油脂与醇的混合效果差，反应过程中混合传质问题显得尤为突出。一般反应装置采用搅拌装置不能达到混合充分的效果。本实用新型开发一种强化传质的反应装置。一种生物柴油酯交换反应的外循环搅拌反应装置，通过泵循环和搅拌加强了油脂和甲醇的混合，酯交换效率高，提高反应速度。对于废油脂的资源化利用，以减少对石油的依赖，对于保证国家能源安全，实现可持续发展具有重要的意义。
发明内容
本实用新型的目的在于针对生物柴油酯交换过程中由于甲醇油脂极性相差大，传质效果不好，需要加强油醇混合，提高反应速度的要求。采用搅拌加泵循环来强化油脂原料和甲醇的混合传质。
本装置采用酯交换釜的外循环系统，通过泵循环和搅拌加强油醇混合传质，提高了酯交换速度。这种带外循环搅拌的酯交换反应装置，包括甲醇碱混合罐，酯交换反应釜，冷凝器，泵循环系统。酯交换反应釜设有夹套加热，带搅拌，釜顶设有冷凝器，循环泵进口，原料进口，釜底有出料口，循环泵接口。废油脂、甲醇碱通过进料泵打入酯交换反应釜，通过釜的夹套加热，通过泵循环系统加强油醇的传质，反应过程的气体甲醇通过釜顶冷凝器冷凝回流。
与现有技术相比，本实用新型具有以下突出优点：搅拌和泵循环系统两者共同作用，保证原料油脂和甲醇混合均匀，保证了酯交换反应的传质要求。
附图说明
图1 为本实用新型所述一种生物柴油酯交换反应的外循环搅拌反应装置的结构组成示意图。
在图1中，各标记为：甲醇碱混合罐1，酯交换反应釜2，冷凝器3，泵循环系统4。
具体实施方式
下面结合实图并通过实施例对本实用新型进一步说明。
本实施例的主体结构包括甲醇碱混合罐，酯交换反应釜，冷凝器，泵循环系统。在图1 中，各标记为：甲醇碱混合罐1，酯交换反应釜2，冷凝器3，泵循环系统4。废油脂原料和甲醇碱混合罐1里的甲醇碱通过进料泵打入酯交换反应釜2，酯交换反应釜2设有夹套加热，釜顶有循环泵出口，设有冷凝器3，釜底有出料口，循环泵接口。原料在釜内通过釜底的夹套加热，通过搅拌和泵循环系统4形成流动混合，加强油脂和甲醇的混合传质，提高反应速度。反应过程的气体甲醇通过釜顶冷凝器3冷凝回流。
本实施例的装置，原料适应性强，能源转换效率高，能低成本，低能耗运行，经济性能优良。产品酯交换后生成生物柴油，具有广阔的经济效益和社会效益。

Claims (3)

1.一种生物柴油酯交换反应的外循环搅拌反应装置，其特征在于：包括甲醇碱混合罐，酯交换反应釜，冷凝器，泵循环系统，所述泵循环系统包括泵和管道，酯交换反应釜釜顶设有冷凝器，循环泵进口，原料进口，釜底有出料口，循环泵接口，甲醇碱混合罐通过泵和管道连接酯交换反应釜原料进口。
2.根据权利要求1所述的一种生物柴油酯交换反应的外循环搅拌反应装置，其特征在于：所述酯交换反应釜设有夹套加热，带搅拌。
3.根据权利要求1所述的一种生物柴油酯交换反应的外循环搅拌反应装置，其特征在于：所述冷凝器为列管冷凝器。
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