CN216513753U - 废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置，它包括搪玻璃塔1、甲醇蒸馏塔2、甲醇蒸馏釜3、冷却器4和循环泵5；搪玻璃塔出气口a管道连接甲醇蒸馏塔左侧进料口m，搪玻璃塔出料口h与循环泵5的进口相连，循环泵5的出口与循环进口c相连；冷却器4的入口连接甲醇蒸馏塔出气口l，出口连接回流口k；甲醇蒸馏塔出料口o与甲醇蒸馏釜进料口p相连，甲醇蒸馏塔进料口n与甲醇蒸馏釜出气口q相连。本实用新型结构简单紧凑、制造与维护成本低、生产高效、酯化转化率高。

Description

废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置

技术领域

本实用新型涉及生物柴油生产设备技术领域，具体涉及废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置。

背景技术

生物柴油生产企业普遍采用废油脂为原料。废油脂主要是由游离脂肪酸、甘油酯和水杂组成的混合物，通过加热、沉淀、分离等方法分离出废油脂中的水杂，然后经化学反应生产生物柴油，即废油脂中游离脂肪酸与甲醇进行酯化反应生成脂肪酸甲酯(生物柴油)和水，分离出水后，甘油酯再与甲醇进行酯交换反应生成脂肪酸甲酯和甘油。现有酯化反应生产装置普遍采用间歇式搪玻璃反应釜，其主要存在两个弊端：一是搪玻璃反应釜容积较小，导致生产效率低、操作繁琐；二是酯化反应过程中通入的甲醇气快速从搪瓷釜的釜顶挥发而出，导致与废油脂的接触时间短，从而影响酯化反应效率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单紧凑、制造与维护成本低、生产高效、酯化反应转化率高的废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置。

为实现以上目的，本实用新型废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置包括搪玻璃塔1、甲醇蒸馏塔2、甲醇蒸馏釜3、冷却器4和循环泵5；所述搪玻璃塔1设有位于顶部的搪玻璃塔出气口a、上部的搪玻璃塔进料口b和循环进口c，中上部的搪玻璃塔蒸汽进口d、中下部的搪玻璃塔冷凝水出口e、中下部的测温口f、下部的气化甲醇进口g、底部的搪玻璃塔出料口h、中上部的液位计上口i和液位计下口j；所述甲醇蒸馏塔2设有位于上部的回流口k、顶部的甲醇蒸馏塔出气口l、下部的甲醇蒸馏塔左侧进料口m和甲醇蒸馏塔右侧进料口n、底部的甲醇蒸馏塔出料口o，该甲醇蒸馏塔2内置有填料；所述甲醇蒸馏釜3设有位于顶部的甲醇蒸馏釜进料口p和甲醇蒸馏釜出气口q、中上部的甲醇蒸馏釜蒸汽进口r、中下部的甲醇蒸馏釜冷凝水出口s、底部的甲醇蒸馏釜出料口t；所述搪玻璃塔出气口a管道连接甲醇蒸馏塔左侧进料口m，搪玻璃塔出料口h与循环泵5进口相连，循环泵5出口与循环进口c相连；所述冷却器4的入口连接甲醇蒸馏塔出气口l，出口连接回流口k；甲醇蒸馏塔出料口o与甲醇蒸馏釜进料口p相连，甲醇蒸馏塔进料口n与甲醇蒸馏釜出气口q相连。

上述结构的废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置具有以下技术特点和有益效果：

(1)解决了现有技术中酯化反应釜容积面积小而导致生产效率低的问题。

(2)用循环泵循环输送物料至搪玻璃塔内能对塔内物料进一步搅动加快酯化反应速度，同时便于酯化反应生成的水从搪玻璃塔塔顶被甲醇带出，有利于酯化反应的进行。

(3)增加甲醇与废油脂的接触时间及面积，提高甲醇利用率及生物柴油转化率。

(4)构简单紧凑、制造与维护成本低、生产高效。

附图说明

图1是本实用新型废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置结构示意图。

图2是图1中搪玻璃塔结构示意图。

图3是图1中甲醇蒸馏塔结构示意图。

图4是图1中甲醇蒸馏釜结构示意图。

附图标记：搪玻璃塔1、甲醇蒸馏塔2、甲醇蒸馏釜3、冷却器4、循环泵5、搪玻璃塔出气口a、搪玻璃塔进料口b、循环进口c、搪玻璃塔蒸汽进口d、搪玻璃塔冷凝水出口e、测温口f、气化甲醇进口g、搪玻璃塔出料口h、液位计上口i、液位计下口j、回流口k、甲醇蒸馏塔出气口l、甲醇蒸馏塔左侧进料口m、甲醇蒸馏塔右侧进料口n、甲醇蒸馏塔出料口o、甲醇蒸馏釜进料口p、甲醇蒸馏釜出气口q、甲醇蒸馏釜蒸汽进口r、甲醇蒸馏釜冷凝水出口s、甲醇蒸馏釜出料口t。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置作进一步详细说明。

图1-图4所示，本实用新型废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置包括搪玻璃塔1、甲醇蒸馏塔2、甲醇蒸馏釜3、冷却器4和循环泵5；所述搪玻璃塔1设有位于顶部的搪玻璃塔出气口a、上部的搪玻璃塔进料口b和循环进口c，中上部的搪玻璃塔蒸汽进口d、中下部的搪玻璃塔冷凝水出口e、中下部的测温口f、下部的气化甲醇进口g、底部的搪玻璃塔出料口h、中上部的液位计上口i和液位计下口j；所述甲醇蒸馏塔2设有位于上部的回流口k、顶部的甲醇蒸馏塔出气口l、下部的甲醇蒸馏塔左侧进料口m和甲醇蒸馏塔右侧进料口n、底部的甲醇蒸馏塔出料口o，该甲醇蒸馏塔2内置有填料；所述甲醇蒸馏釜3设有位于顶部的甲醇蒸馏釜进料口p和甲醇蒸馏釜出气口q、中上部的甲醇蒸馏釜蒸汽进口r、中下部的甲醇蒸馏釜冷凝水出口s、底部的甲醇蒸馏釜出料口t；所述搪玻璃塔出气口a管道连接甲醇蒸馏塔左侧进料口m，搪玻璃塔出料口h与循环泵5进口相连，循环泵5出口与循环进口c相连；所述冷却器4的入口连接甲醇蒸馏塔出气口l，出口连接回流口k；甲醇蒸馏塔出料口o与甲醇蒸馏釜进料口p相连，甲醇蒸馏塔进料口n与甲醇蒸馏釜出气口q相连。

工作时，加热混合后的废油脂和催化剂从搪玻璃塔进料口b进入搪玻璃塔1内，根据液位计控制搪玻璃塔1内液位，气化甲醇从气化甲醇进口g进入搪玻璃塔1内，当反应温度达不到要求时，可在搪玻璃塔蒸汽进口d通入蒸汽来调节塔内温度，以保证酯化反应速度。当酯化反应生成的水及部分甲醇流入甲醇蒸馏釜3时，可以在甲醇蒸馏釜蒸汽进口r通入蒸汽来调节甲醇蒸馏釜3内温度，蒸馏出来的甲醇水蒸气从甲醇蒸馏釜出气口q进入甲醇蒸馏塔2内，通过蒸馏塔2内置填料及调节甲醇蒸馏塔2的回流比，甲醇从甲醇蒸馏塔出气口l引出，经冷却器4冷却后的甲醇液体回收利用，水回到甲醇蒸馏釜3内。

具体操作如下：

经加热混合均匀后的废油脂和催化剂进入搪玻璃塔1内，开启蒸汽加热保温，汽化后甲醇从搪玻璃塔1底部侧面的气化甲醇进口g进入，从下往上流动，由于甲醇气对搪玻璃塔1内物料搅动，增加了物料接触表面积，增强混合强度从而加快了酯化反应速度；混合后的物料从搪玻璃塔1底部的搪玻璃塔出料口h经循环泵5抽出后再经循环进口c送回搪玻璃塔1内，循环泵5循环输送物料，除了对物料起到一定搅动作用外，还能将底部物料中反应生成的水送往搪玻璃塔1的液面，有利于水随着甲醇从搪玻璃塔1顶部引出，以加快酯化反应速度，当反应结束时生物柴油由循环泵5送往储槽；酯化反应生成的水随甲醇从搪玻璃塔出气口a引出经甲醇蒸馏塔左侧进料口m进入甲醇蒸馏塔2，甲醇水蒸气经过甲醇蒸馏塔2内的填料和回流分离甲醇及水，提纯后的甲醇气从甲醇蒸馏塔出气口l引出进入冷却器4中冷却，冷却后甲醇液体除部分回流外，其他甲醇回收利用；甲醇蒸馏过程中残余的水和部分甲醇从甲醇蒸馏塔出料口o排出经甲醇蒸馏釜进料口p进入甲醇蒸馏釜3内，甲醇蒸馏釜3用蒸汽加热，重新汽化后的甲醇水蒸汽经甲醇蒸馏釜出气口q后从甲醇蒸馏塔右侧进料口n进入甲醇蒸馏塔2内，甲醇蒸馏后残余的水通过甲醇蒸馏釜3底部的甲醇蒸馏釜出料口t排出。

Claims (1)

1.一种废动植物油制备生物柴油的酯化反应装置，其特征是：它包括搪玻璃塔(1)、甲醇蒸馏塔(2)、甲醇蒸馏釜(3)、冷却器(4)和循环泵(5)；所述搪玻璃塔(1)设有位于顶部的搪玻璃塔出气口(a)、上部的搪玻璃塔进料口(b)和循环进口(c)，中上部的搪玻璃塔蒸汽进口(d)、中下部的搪玻璃塔冷凝水出口(e)、中下部的测温口(f)、下部的气化甲醇进口(g)、底部的搪玻璃塔出料口(h)、中上部的液位计上口(i)和液位计下口(j)；所述甲醇蒸馏塔(2)设有位于上部的回流口(k)、顶部的甲醇蒸馏塔出气口(l)、下部的甲醇蒸馏塔左侧进料口(m)和甲醇蒸馏塔右侧进料口(n)、底部的甲醇蒸馏塔出料口(o)，该甲醇蒸馏塔(2)内置有填料；所述甲醇蒸馏釜(3)设有位于顶部的甲醇蒸馏釜进料口(p)和甲醇蒸馏釜出气口(q)、中上部的甲醇蒸馏釜蒸汽进口(r)、中下部的甲醇蒸馏釜冷凝水出口(s)、底部的甲醇蒸馏釜出料口(t)；所述搪玻璃塔出气口(a)管道连接甲醇蒸馏塔左侧进料口(m)，搪玻璃塔出料口(h)与循环泵(5)进口相连，循环泵(5)出口与循环进口(c)相连；所述冷却器(4)的入口连接甲醇蒸馏塔出气口(l)，出口连接回流口(k)；甲醇蒸馏塔出料口(o)与甲醇蒸馏釜进料口(p)相连，甲醇蒸馏塔右侧进料口(n)与甲醇蒸馏釜出气口(q)相连。

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