CN207498341U - 连续化甘油皂酸化分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种连续化甘油皂酸化分离系统，包括甘油皂酸化罐、甘油分离罐、碱液罐、循环泵、甘油出料泵和酸化油出料泵。甘油皂酸化罐的底部通过甘油皂‑酸混合液出口管路连接至循环泵的泵入口，循环泵的泵出口通过循环泵出口管路连接至甘油皂酸化罐的进料口，循环泵出口管路上还连接有甘油皂进料管路、酸进料管路和酸化产品出料管路，甘油皂‑酸混合液出口管路、循环泵、循环泵及甘油皂酸化罐形成循环酸化体系。酸化产品经甘油分离罐分离成粗甘油和酸化油后分别出料。本实用新型不仅能有效提高反应效率，且能有效降低能耗，同时能实现甘油皂的自动化、连续化酸化处理，显著提高了处理效率，保证了得到的粗甘油和酸化油的质量。

Description

连续化甘油皂酸化分离系统

技术领域

本实用新型涉及生物柴油技术领域，具体涉及一种连续化甘油皂酸化分离系统。

背景技术

生物柴油是清洁的可再生能源，以大豆和油菜籽等油料作物、油棕或黄连木等油料林木果实、工程藻类等水生植物以及动物油、餐厨废油等为原料，经酯化、酯交换反应制得。生物柴油无毒性，降解性高达98％，降解速率是普通石化柴油的2倍，具有良好的环保特性；其十六烷值高，具有良好的抗爆性能；其物理性质与石化柴油非常接近，因此是优质的石化柴油代用品。

现有技术中，利用高酸价原料油(地沟油、餐厨废油脂等)制备生物柴油常采用酸-碱两步法，即分别通过酸和碱催化进行酯化-酯交换反应。由于原料油中含有较多的脂肪酸，导致其酸价高(通常为60-80mgKOH/g)，因此酯化反应通常分二级进行，以逐级降低原料油的酸价。具体步骤如下：

一级酯化反应：脂肪酸+甲醇→脂肪酸甲酯+H₂O

二级酯化反应：脂肪酸+甲醇→脂肪酸甲酯+H₂O

酯交换反应：甘油酯+甲醇→脂肪酸甲酯+甘油

酯交换反应后分离得到粗甘油皂，需要经过酸化处理才能将粗甘油皂中的酸化油得到回收再利用。现有技术中，对于粗甘油皂中回收酸化油通常采用间歇处理，即将一批粗甘油皂加入反应池，通过人工往反应池内加入酸，将反应体系调节至酸性，搅拌反应一定时间后分离出粗甘油和酸化油。由于采用间歇反应方式，同时反应体系的酸性的调节依赖人工，导致处理效率低，且酸化油回收较难以及现场工作环境差。

因此，有必要设计一种新型的甘油皂酸化分离系统，以克服现有技术中的上述技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连续化甘油皂酸化分离系统，不仅能够有效提高反应效率，而且能够有效降低能耗，同时能够有效实现甘油皂的自动化、连续化酸化处理，显著提高了处理效率，保证了得到的粗甘油和酸化油的质量。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

连续化甘油皂酸化分离系统，其包括甘油皂酸化罐、甘油分离罐、碱液罐、循环泵、甘油出料泵和酸化油出料泵，其中：

所述甘油皂酸化罐的底部通过甘油皂-酸混合液出口管路连接至所述循环泵的泵入口，所述循环泵的泵出口通过循环泵出口管路连接至所述甘油皂酸化罐的进料口，所述循环泵出口管路上还连接有甘油皂进料管路、酸进料管路和酸化产品出料管路，所述甘油皂-酸混合液出口管路、所述循环泵、所述循环泵及所述甘油皂酸化罐形成循环酸化体系，所述酸化产品出料管路连接至所述甘油分离罐的进料口；

所述甘油分离罐的侧壁上开设酸化油出口，所述酸化油出口通过酸化油出料管路连接酸化油罐，所述酸化油出料管路上设置酸化油出料泵；所述甘油分离罐的底部开设甘油出口，所述甘油出口通过甘油出口管路连接粗甘油罐，所述甘油出口管路上依次设置甘油出料泵和混合器，在所述甘油出料泵之后、所述混合器之前的所述甘油出口管路上连接来自所述碱液罐的碱液管路。

根据本实用新型，所述甘油皂酸化罐的侧壁上方设置溢流口，所述溢流口通过溢流管路连接至所述循环泵的泵入口。

根据本实用新型，所述甘油皂酸化罐上设置pH值自动检测仪，所述pH值自动检测仪与所述甘油皂进料管路和所述酸进料管路的进料阀连锁，根据所述甘油皂酸化罐内的酸碱度实时调整所述甘油皂进料管路和所述酸进料管路的进料阀开关。

根据本实用新型，所述甘油皂酸化罐的进料口连接液体分布器，所述甘油分离罐的进料口连接液体分布器。

根据本实用新型，所述液体分布器包括主管，与所述主管垂直连接的液体分布管，及对称设置在所述液体分布管底部的支管；所述支管的管底开设若干个供液体通过的开孔，所述支管形成圆盘形结构。

根据本实用新型，所述碱液罐为夹套釜式罐，顶部设置搅拌电机，内部设置搅拌器，底部出口连接所述碱液管路，所述碱液管路上设置碱液泵，所述碱液管路上具有碱液循环管路，所述碱液循环管路连接至所述碱液罐顶部的循环碱液进口。

根据本实用新型，所述甘油皂酸化罐、甘油分离罐和碱液罐的顶部均设置放空管路，所述放空管路上设置放空阀。

根据本实用新型，其特征在于，所述循环泵出口管路上设置调节阀，所述酸化产品出料管路连接在所述循环泵出口和所述调节阀之间。

根据本实用新型，所述甘油皂进料管路和酸进料管路汇集到进料总管上，所述进料总管连接至所述循环泵出口管路的调节阀后。

根据本实用新型，所述混合器为静态混合器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益技术效果：

1)本实用新型的连续化甘油皂酸化分离系统，甘油皂酸化罐无需搅拌，甘油皂-酸混合液通过所述循环泵驱动的循环酸化体系进行混合反应，不仅能够有效提高反应效率，而且能够有效降低能耗。

2)采用上述系统能够有效实现甘油皂的自动化、连续化酸化处理，显著提高了处理效率，保证了粗甘油和酸化油的质量。

附图说明

图1为本实用新型的连续化甘油皂酸化分离系统的流程示意图。

图2为本实用新型的液体分布器的结构示意图主视图。

图3为本实用新型的液体分布器的结构示意图俯视图。

图4为本实用新型的甘油皂酸化罐的结构示意图主视图。

图中：1-甘油皂酸化罐、2-甘油分离罐、3-碱液罐、4-循环泵、5-甘油出料泵、6-酸化油出料泵、7-甘油皂进料管路、8-酸进料管路、9-酸化产品出料管路、10-静态混合器、101-碱液泵、102-放空管路、103-进料总管、104液体分布器、105-主管，106-分布管、107-支管、11-甘油皂-酸混合液出口管路、12-溢流口、13-溢流管路、14-pH值自动检测仪、15-底座、16-支撑筋、21-酸化油出口、22-酸化油出料管路、23-甘油出口、24-甘油出口管路、31-碱液管路、32-搅拌电机、33-搅拌器、34-碱液循环管路、35-循环碱液进口、41-循环泵出口管路、42-调节阀

具体实施方式

以下结合附图，以具体实施例对本实用新型的连续化甘油皂酸化分离系统做进一步详细说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型的连续化甘油皂酸化分离系统，包括甘油皂酸化罐1、甘油分离罐2、碱液罐3、循环泵4、甘油出料泵5和酸化油出料泵6，其中：

所述甘油皂酸化罐1的底部通过甘油皂-酸混合液出口管路11连接至所述循环泵4的泵入口，所述循环泵4的泵出口通过循环泵出口管路41连接至所述甘油皂酸化罐1的进料口，所述循环泵出口管路41上还连接有甘油皂进料管路7、酸进料管路8和酸化产品出料管路9，所述甘油皂-酸混合液出口管路11、所述循环泵4、所述循环泵出口管路41及所述甘油皂酸化罐1形成循环酸化体系，甘油皂-酸混合液在该循环酸化体系内不断循环混合反应，甘油皂与酸逐渐反应，得到粗甘油和酸化油。所述酸化产品出料管路9连接至所述甘油分离罐2的进料口。

所述甘油分离罐2的侧壁上开设酸化油出口21，所述酸化油出口21通过酸化油出料管路22连接酸化油罐，所述酸化油出料管路22上设置酸化油出料泵6。

所述甘油分离罐2的底部开设甘油出口23，所述甘油出口23通过甘油出口管路24连接至粗甘酸化油罐，所述甘油出口管路24上依次设置甘油出料泵5和静态混合器10，在所述甘油出料泵5之后、所述静态混合器10之前的所述甘油出口管路24上连接来自所述碱液罐3的碱液管路31。

所述甘油皂酸化罐1内的甘油皂-酸混合液呈酸性。

本实用新型的连续化甘油皂酸化分离系统，甘油皂在甘油皂酸化罐内循环酸化、反应，得到甘油、酸化油和酸的混合液，然后进入甘油分离罐进行分离，得到粗甘油经过所述碱液罐3内的碱液调节酸碱性，最后进入粗甘油罐。从所述甘油分离罐2的酸化油出口21出来的酸化油通过酸化油出料泵6打至酸化油罐。

本实用新型的连续化甘油皂酸化分离系统，所述甘油皂酸化罐1无需搅拌，甘油皂-酸混合液通过所述循环泵4驱动的循环酸化体系进行混合反应，不仅能够有效提高反应效率，而且能够有效降低能耗。

采用上述系统能够有效实现甘油皂的自动化、连续化酸化处理，显著提高了处理效率，保证了得到的粗甘油和酸化油的质量。

根据本实用新型，所述甘油皂酸化罐1上设置pH值自动检测仪14，所述pH值自动检测仪14与所述甘油皂进料管路7和所述酸进料管路8的进料阀连锁，根据所述甘油皂酸化罐1内的酸碱度实时调整所述甘油皂进料管路7和所述酸进料管路8的进料阀开关。

pH值自动检测仪14的设置，实现了所述连续化甘油皂酸化分离系统的自动化，极大地提高了甘油皂酸化处理的效率，确保了得到的甘油和酸化油的质量。

根据本实用新型，所述甘油皂酸化罐1的侧壁上方设置溢流口12，所述溢流口12通过溢流管路13连接至所述循环泵4的泵入口。

根据本实用新型，所述甘油皂酸化罐1的进料口连接液体分布器104，所述甘油分离罐2的进料口连接液体分布器104。

液体分布器有利于所述循环泵出口管路41内的甘油皂-酸混合液的均匀分布，促进反应的均匀进行，能够提高反应效率，有效确保得到的甘油和酸化油的质量。

如图2和图3所示，进一步地，所述液体分布器104包括与所述甘油皂酸化罐1或甘油分离罐2的进料口连接的主管105，与所述主管105垂直连接的液体分布管106，及对称设置在所述液体分布管106底部的支管107；所述支管107的管底开设若干个供液体通过的开孔，所述支管107形成圆盘形结构。

所述支管形成圆盘形结构，有利于甘油皂-酸混合液的混合，提高了反应效率，进一步有效确保得到的甘油和酸化油的质量。

所述液体分布器104所述甘油皂酸化罐1或甘油分离罐2内壁上的支承筋支承。

根据本实用新型，所述碱液罐3为夹套釜式罐，顶部设置搅拌电机32，内部设置搅拌器33，底部出口连接所述碱液管路31，所述碱液管路31上设置碱液泵101，所述碱液管路31上具有碱液循环管路34，所述碱液循环管路34连接至所述碱液罐3顶部的循环碱液进口35。所述碱液罐3外部的夹套通过循环水冷却。

根据本实用新型，所述甘油皂酸化罐1、甘油分离罐2和碱液罐3的顶部均设置放空管路102，所述放空管路102上设置放空阀。

放空管路102的设置提高了连续化甘油皂酸化分离系统的安全性。

根据本实用新型，所述循环泵出口管路41上设置调节阀42，所述酸化产品出料管路9连接在所述循环泵4的泵出口和所述调节阀42之间。

根据本实用新型，所述甘油皂进料管路7和所述酸进料管路8汇集到进料总管103上，所述进料总管103连接在所述循环泵出口管路41的所述调节阀42后。

如图4所示，根据本实用新型，所述甘油皂酸化罐1的上部为圆筒形，顶部具有椭圆形封头，底部为圆锥形，所述甘油皂酸化罐1的圆锥形底部外设置圆筒形的底座15，所述底座15上均布12根支撑筋16，用于支承所述圆锥形的底部。

所述甘油分离罐2的结构与所述甘油皂酸化罐1相同。

根据本实用新型，所述甘油皂酸化罐1上设置液位计和视镜。

结合图1至图4，本实用新型的工作方式如下：

甘油皂在甘油皂酸化罐内循环酸化、反应，得到甘油、酸化油和酸的混合液，然后进入甘油分离罐进行分离，得到粗甘油和酸化油。粗甘油与所述碱液罐3内的碱液在静态混合器10内混合，调节酸碱性，最后进入粗甘油罐。从所述甘油分离罐2的酸化油出口21出来的酸化油通过酸化油出料泵6打至酸化油罐。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.连续化甘油皂酸化分离系统，其特征在于，包括甘油皂酸化罐、甘油分离罐、碱液罐、循环泵、甘油出料泵和酸化油出料泵，其中：

所述甘油皂酸化罐的底部通过甘油皂-酸混合液出口管路连接至所述循环泵的泵入口，所述循环泵的泵出口通过循环泵出口管路连接至所述甘油皂酸化罐的进料口，所述循环泵出口管路上还连接有甘油皂进料管路、酸进料管路和酸化产品出料管路，所述甘油皂-酸混合液出口管路、所述循环泵、所述循环泵及所述甘油皂酸化罐形成循环酸化体系，所述酸化产品出料管路连接至所述甘油分离罐的进料口；

所述甘油分离罐的侧壁上开设酸化油出口，所述酸化油出口通过酸化油出料管路连接酸化油罐，所述酸化油出料管路上设置酸化油出料泵；所述甘油分离罐的底部开设甘油出口，所述甘油出口通过甘油出口管路连接粗甘油罐，所述甘油出口管路上依次设置甘油出料泵和混合器，在所述甘油出料泵之后、所述混合器之前的所述甘油出口管路上连接来自所述碱液罐的碱液管路。

2.根据权利要求1所述的连续化甘油皂酸化分离系统，其特征在于，所述甘油皂酸化罐的侧壁上方设置溢流口，所述溢流口通过溢流管路连接至所述循环泵的泵入口。

3.根据权利要求1所述的连续化甘油皂酸化分离系统，其特征在于，所述甘油皂酸化罐上设置pH值自动检测仪，所述pH值自动检测仪与所述甘油皂进料管路和所述酸进料管路的进料阀连锁，根据所述甘油皂酸化罐内的酸碱度实时调整所述甘油皂进料管路和所述酸进料管路的进料阀开关。

4.根据权利要求1所述的连续化甘油皂酸化分离系统，其特征在于，所述甘油皂酸化罐的进料口连接液体分布器，所述甘油分离罐的进料口连接液体分布器。

5.根据权利要求4所述的连续化甘油皂酸化分离系统，其特征在于，所述液体分布器包括主管，与所述主管垂直连接的液体分布管，及对称设置在所述液体分布管底部的支管；所述支管的管底开设若干个供液体通过的开孔，所述支管形成圆盘形结构。

6.根据权利要求1所述的连续化甘油皂酸化分离系统，其特征在于，所述碱液罐为夹套釜式罐，顶部设置搅拌电机，内部设置搅拌器，底部出口连接所述碱液管路，所述碱液管路上设置碱液泵，所述碱液管路上具有碱液循环管路，所述碱液循环管路连接至所述碱液罐顶部的循环碱液进口。

7.根据权利要求1所述的连续化甘油皂酸化分离系统，其特征在于，所述甘油皂酸化罐、甘油分离罐和碱液罐的顶部均设置放空管路，所述放空管路上设置放空阀。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的连续化甘油皂酸化分离系统，其特征在于，所述循环泵出口管路上设置调节阀，所述酸化产品出料管路连接在所述循环泵出口和所述调节阀之间。

9.根据权利要求8所述的连续化甘油皂酸化分离系统，其特征在于，所述甘油皂进料管路和酸进料管路汇集到进料总管上，所述进料总管连接至所述循环泵出口管路的调节阀后。

10.根据权利要求8所述的连续化甘油皂酸化分离系统，其特征在于，所述混合器为静态混合器。