CN204607959U - 一种生物柴油蒸馏塔 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种生物柴油蒸馏塔，包括蒸馏塔塔体、左降膜加热器、塔顶冷凝器、成品冷却器、右降膜加热器和循环泵；蒸馏塔塔体下部的左右两侧分别与左降膜加热器和右降膜加热器连通，左降膜加热器通过管道与进料池连通，蒸馏塔塔体的植物沥青循环口通过管道与循环泵连通，右降膜加热器顶部通过管道与循环泵连通，右降膜加热器的底部设有植物沥青出料口；塔顶冷凝器连接蒸馏塔塔体的顶部气相出口，成品冷却器与塔顶冷凝器连接。本实用新型采用降膜方式使物料在加热器内停留时间短，降低了物料结焦和过热分解的风险。右降膜加热器底部设有沥青口，减少了物料残渣在塔内的循环次数，降低了物料结焦和过热分解的风险。

Description

一种生物柴油蒸馏塔
技术领域
本实用新型涉及一种蒸馏塔，特别是涉及一种生物柴油蒸馏塔，用于蒸馏制备生物柴油。
背景技术
生物柴油作为一种真正的绿色柴油，可通过动植物油脂(脂肪酸甘油三酯)与醇(甲醇或乙醇)经酯交换反应得到。生物柴油具有以下优点：(1)具有优良的环保特性：生物柴油和石化柴油相比含硫量低，使用后可使二氧化硫和硫化物排放大大减少，二氧化硫和硫化物的排放量可降低约30％，生物柴油不含对环境造成污染的芳香族化合物，燃烧尾气对人体的损害低于石化柴油，同时具有良好的生物降解特性，和石化柴油相比，柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为10％，颗粒物为20％，二氧化碳和一氧化碳的排放量仅为10％，排放尾气指标可达到欧洲Ⅱ号和Ⅲ号排放标准。(2)低温启动性能：和石化柴油相比，生物柴油具有良好的发动机低温启动性能，冷滤点达到-20℃。(3)生物柴油的润滑性能比柴油好：可以降低发动机供油系统和缸套的摩擦损失，增加发动机的使用寿命，从而间接降低发动机的成本。(4)具有良好的安全性能：生物柴油的闪点高于化石柴油，它不属于危险燃料，在运输、储存、使用等方面的优点明显。(5)具有优良的燃烧性能：生物柴油的十六烷值比柴油高，因此燃料在使用时具有更好的燃烧抗暴性能，因此可以采用更高压缩比的发动机以提高其热效率。虽然生物柴油的热值比柴油低，但由于生物柴油中所含的氧元素能促进燃料的燃烧，可以提高发动机的热效率，这对功率的损失会有一定的弥补作用。(6)具有可再生性：生物柴油是一种可再生能源，其资源不会像石油、煤炭那样会枯竭。(7)具有经济性：使用生物柴油的系统投资少，原用柴油的引擎、加油设备、储存设备和保养设备无需改动。(8)可调和性：生物柴油可按一定的比例与化石柴油配合使用，可降低油耗，提高动力，降低尾气污染。(9)可降解性：生物柴油具有良好的生物降解性，在环境中容易被微生物分解利用。生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准，甚至满足将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准；而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。综上所述，生物柴油是一种真正的绿色柴油。
目前，在制备生物柴油的传统工艺中，用老式的蒸馏塔蒸馏生物柴油时经常出现多种问题。例如：蒸馏时间过长，物料残渣(植物沥青)聚合结焦，严重时排不出物料残渣(植物沥青)造成糊塔；生物柴油产品裂解严重，产生刺鼻气味；物料残渣(植物沥青)产品也因为流动性差，不被市场接受。
由于老式蒸馏塔的塔顶冷凝器多采用卧式冷凝器造成了液阻，降低了蒸馏塔内真空度。真空度低了必然造成蒸馏温度升高，这也是生物柴油蒸馏塔结焦、成品颜色深、成品气味大的重要原因。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种蒸馏时间短，植物沥青聚合结焦少，避免糊塔的生物柴油蒸馏塔。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现，
一种生物柴油蒸馏塔，包括蒸馏塔塔体、左降膜加热器、塔顶冷凝器、成品冷却器、右降膜加热器和循环泵；所述蒸馏塔塔体的顶部设气相出口，蒸馏塔塔体的底部设有植物沥青循环口，蒸馏塔塔体下部的左右两侧分别与左降膜加热器和右降膜加热器连通，左降膜加热器通过管道与进料池连通，蒸馏塔塔体的植物沥青循环口通过管道与循环泵连通，右降膜加热器顶部通过管道与循环泵连通，右降膜加热器的底部设有植物沥青出料口；塔顶冷凝器连接蒸馏塔塔体的顶部气相出口，成品冷却器与塔顶冷凝器连接。
为进一步实现本实用新型目的，优选地，所述左降膜加热器与进料池连通的管道上设有进料泵。
所述左降膜加热器和右降膜加热器都选用列管式降膜加热器。加热介质为导热油或者其他加热介质；采用降膜方式使物料在加热器内停留时间短降低了物料结焦和过热分解的风险。
所述塔顶冷凝器为列管式立装冷凝器，上部是气相进口，下部接真空系统底部为成品出口；在冷凝器下部抽真空的方式，缩短了真空管道降低了真空系统的管阻。
本实用新型所述成品冷却器为卧式换热器，用于成品的冷却。
所述右降膜加热器底部的物料植物沥青出料口通过管道与物料残渣储罐连通。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
(1)本实用新型左降膜加热器和降膜加热器都采用降膜加热方式，使物料在加热器内停留时间短，降低了物料结焦和过热分解的风险；
(2)本实用新型左降膜加热器加热气化物料，右降膜加热器补充加热。物料残渣(植物沥青)在右降膜加热器底部排出，减少了物料残渣(植物沥青)在蒸馏塔内的停留时间降低了物料结焦和过热分解的风险；
(3)本实用新型塔顶冷凝器采用立式降膜，并在塔顶冷凝器下部抽真空的方式，缩短了真空管道降低了真空系统的管阻；
附图说明
图1是本实用新型生物柴油蒸馏塔的结构示意图；
图中示出：蒸馏塔塔体1、左降膜加热器2、进料泵3、塔顶冷凝器4、成品冷却器5、右降膜加热器6、植物沥青出料口7、循环泵8。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，一种生物柴油蒸馏塔，包括蒸馏塔塔体1、左降膜加热器2、进料泵3、塔顶冷凝器4、成品冷却器5、右降膜加热器6和循环泵8；蒸馏塔塔体1的顶部设气相出口，蒸馏塔塔体1的底部设有植物沥青循环口，蒸馏塔塔体1下部的左右两侧分别与左降膜加热器2和右降膜加热器6连通，左降膜加热器2通过管道与进料泵3连通，蒸馏塔塔体1的植物沥青循环口通过管道与循环泵8连通，右降膜加热器6顶部通过管道与循环泵8连通，右降膜加热器6的底部设有植物沥青出料口7；塔顶冷凝器4连接蒸馏塔塔体1的顶部气相出口，成品冷却器5与塔顶冷凝器4连接。
左降膜加热器2和右降膜加热器6都选用列管式降膜加热器，加热介质为导热油或者其他加热介质。
塔顶冷凝器4为列管式立装冷凝器，上部是气相进口，下部接真空系统，底部为成品出口.
成品冷却器5为卧式换热器，用于成品的冷却。
进料泵3一定情况下可以不使用，因塔内有一定真空度一定情况下物料可以吸入塔内。
物料由进料口经进料泵3进入左降膜加热器2，经左降膜加热器2加热后气液分离，并一起进入蒸馏塔塔体1；进入蒸馏塔塔体1的气相物料上升由蒸馏塔主体1顶部的气相出口进入塔顶冷凝器4；进入蒸馏塔塔体1的液相物料下降，由蒸馏塔主体1底部经过循环泵8进入降膜加热器6。这部分物料在右降膜加热器6再次加热后气液分离，其中气相进入蒸馏塔塔体1，液相物料(植物沥青)由右降膜加热器6底部物料植物沥青出料口7排出，进入物料残渣储罐(植物沥青储罐)。进入蒸馏塔顶部冷凝器4的气相物料冷凝以后，液相进入成品冷却器5，进一步冷却后进入成品储罐；少量气相经过蒸馏塔顶部冷凝器4下部的真空管道抽走。
本实用新型左降膜加热器2为进料加热器，用于把原料加热气化；右降膜加热器6为物料残渣(植物沥青)加热器，循环泵8抽取蒸馏塔塔体1内含有少量成品的塔釜液进入右降膜加热器6再次加热，气相再次挥发，残渣在右降膜加热器6底部排出，减少了物料残渣(植物沥青)在蒸馏塔内的停留时间，降低了物料结焦和过热分解的风险。
本实用新型蒸馏塔不只是适用于生物柴油蒸馏，还适用于类似的热敏性物料的真空蒸馏。以蒸馏生物柴油为例，蒸馏塔主体1的真空度控制500Pa以下；蒸馏塔主体1底部温度控制为200℃～250℃，成品采出温度低于40℃。
本实用新型左降膜加热器2和右降膜加热器6都为降膜加热器，采用降膜加热方式，使物料在加热器内停留时间短，降低了物料结焦和过热分解的风险。
本实用新型塔顶冷凝器4采用立式降膜，并在冷凝器下部抽真空的方式，缩短了真空管道降低了真空系统的管阻。
本实用新型并不局限于上述实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质保护内容。

Claims (6)

1.一种生物柴油蒸馏塔，其特征在于，包括蒸馏塔塔体、左降膜加热器、塔顶冷凝器、成品冷却器、右降膜加热器和循环泵；所述蒸馏塔塔体的顶部设气相出口，蒸馏塔塔体的底部设有植物沥青循环口，蒸馏塔塔体下部的左右两侧分别与左降膜加热器和右降膜加热器连通，左降膜加热器通过管道与进料池连通，蒸馏塔塔体的植物沥青循环口通过管道与循环泵连通，右降膜加热器顶部通过管道与循环泵连通，右降膜加热器的底部设有植物沥青出料口；塔顶冷凝器连接蒸馏塔塔体的顶部气相出口，成品冷却器与塔顶冷凝器连接。
2.根据权利要求1所述的生物柴油蒸馏塔，其特征在于，所述左降膜加热器与进料池连通的管道上设有进料泵。
3.根据权利要求1所述的生物柴油蒸馏塔，其特征在于，所述左降膜加热器和右降膜加热器都选用列管式降膜加热器。
4.根据权利要求1所述的生物柴油蒸馏塔，其特征在于，所述塔顶冷凝器为列管式立装冷凝器。
5.根据权利要求1所述的生物柴油蒸馏塔，其特征在于，所述成品冷却器为卧式换热器。
6.根据权利要求1所述的生物柴油蒸馏塔，其特征在于，所述右降膜加热器底部的物料植物沥青出料口通过管道与物料残渣储罐连通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106010786A (zh) * 2016-06-23 2016-10-12 防城港市中能生物能源投资有限公司 高收率生物柴油薄膜真空蒸馏装置
CN106221905A (zh) * 2015-09-18 2016-12-14 上海中器环保科技有限公司 一种电磁加热蒸馏生物柴油的方法
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