CN220393754U - 酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，属于生物航煤技术领域，所述系统包括存储融化态动植物油脂的储油罐、从储油罐接出的第一输油管、从第一输油管接出的酸反应罐、从酸反应罐接出的第二输油管、从第二输油管接出的酶反应罐、从酶反应罐接出的第三输油管、以及从第三输油管接出的离心机，所述第一输油管连接有柠檬酸输送管，柠檬酸输送管连接有柠檬酸存储罐，所述第二输油管连接有水酶输送管，水酶输送管连接有储水罐和储酶罐，所述离心机连接有出油管和出胶管。本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，采用酶法预处理系统去除动植物油脂中的金属阳离子和非金属阴离子，保证后续生产的生物航煤符合标准。
Description
技术领域
本实用新型属于生物航煤技术领域，具体涉及酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统。
背景技术
生物航煤原料，简称生物航煤，是指以可再生资源作为生产原料的航空煤油，原料的主要来源包括餐饮废油、动植物油脂、农林废弃物等。与石油基航煤等传统化石燃料制造的航煤相比，生物航煤燃烧虽然也会排放二氧化碳，但是其生产原材料在生长过程中可以吸收二氧化碳，在生产过程中除了精炼环节外，几乎不额外耗能，因此全周期中可以减少约50％的二氧化碳排放量。而且这样生产出来的生物航煤不需要对现有的飞机发动机进行改造，节省人力物力。
动植物油脂作为生物航煤生产的主要原料，但动植物油脂中杂质多种，特别是含有各种金属阳离子和非金属阴离子。由于大颗粒金属杂质会对航空发动机造成损伤，航空煤油对金属阳离子的要求格外苛刻，20多种金属阳离子含量都要控制在百万分之一的水平。比如，成品的生物航煤对铁离子的含量要求是在0.1PPM以下，相当于每千克生物航煤中铁离子的含量不得超过0.1毫克。除此之外，非金属阴离子大多以有机胶质存在于动植物油脂中，极难去除，致使氯离子难以达到10ppm以内、磷离子难以达到2ppm以内，同时硅离子和硫离子也难以满足生产生物航煤原料的要求，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。
因此，本实用新型提供了酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，采用酶法预处理系统对动植物油脂中的金属阳离子和非金属阴离子进行预先处理，使其符合生产要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，以至少解决上述部分技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统包括存储融化态动植物油脂的储油罐、从储油罐接出的第一输油管、从第一输油管接出的酸反应罐、从酸反应罐接出的第二输油管、从第二输油管接出的酶反应罐、从酶反应罐接出的第三输油管、以及从第三输油管接出的离心机，所述第一输油管连接有柠檬酸输送管，柠檬酸输送管连接有柠檬酸存储罐，所述第二输油管连接有水酶输送管，水酶输送管连接有储水罐和储酶罐，所述离心机连接有出油管和出胶管。
进一步地，所述第一输油管上依次设有第一阀门、第一油泵、换热器和混合器，柠檬酸输送管位于换热器与混合器之间。
进一步地，所述第二输油管上依次设有第二阀门、第二油泵和高速剪切机，水酶输送管位于第二油泵和高速剪切机之间。
进一步地，所述第三输油管上依次设有第三阀门和第三油泵。
进一步地，所述出油管上设有出油阀门，出油管接入至储油桶。
进一步地，所述出胶管上设有出胶阀门，出胶管接入至油脚桶。
进一步地，所述柠檬酸输送管上设有柠檬酸输送阀门和柠檬酸输送泵。
进一步地，所述水酶输送管包括水酶输送总管、以及分别与水酶输送总管相连接的水输送管和酶输送管，水输送管连接储水罐，酶输送管连接储酶罐。
进一步地，所述水输送管上设有水输送阀门。
进一步地，所述酶输送管上设有酶输送阀门和酶输送泵。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，采用酶法预处理系统去除动植物油脂中的金属阳离子和非金属阴离子，以保证后续生产出的生物航煤符合生产标准。本实用新型首先通过柠檬酸的酸反应，破坏融化态动植物油脂中的水油平衡，使油脂中的无机杂质和固体杂质分离出，然后再添加水酶液进行生物化学反应，脱除以有机胶质形态存在的非金属阴离子，然后再使金属阳离子与有机胶质形成螯合物一并脱除，最后通过离心分离得到不含胶质的脱胶油。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-储油罐，2-第一输油管，3-酸反应罐，4-第二输油管，5-酶反应罐，6-第三输油管，7-离心机，8-柠檬酸输送管，9-柠檬酸存储罐，10-水酶输送管，11-储水罐，12-储酶罐，13-出油管，14-出胶管，15-出油阀门，16-储油桶，17-出胶阀门，18-油脚桶，21-第一阀门，22-第一油泵，23-换热器，24-混合器，41-第二阀门，42-第二油泵，43-高速剪切机，61-第三阀门，62-第三油泵，81-柠檬酸输送阀门，82-柠檬酸输送泵，101-水酶输送总管，102-水输送管，103-酶输送管，104-水输送阀门，105-酶输送阀门，106-酶输送泵。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本实用新型提供的酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，包括存储融化态动植物油脂的储油罐1、从储油罐1接出的第一输油管2、从第一输油管2接出的酸反应罐3、从酸反应罐3接出的第二输油管4、从第二输油管4接出的酶反应罐5、从酶反应罐5接出的第三输油管6、以及从第三输油管6接出的离心机7，所述第一输油管2连接有柠檬酸输送管8，柠檬酸输送管8连接有柠檬酸存储罐9，所述第二输油管4连接有水酶输送管10，水酶输送管10连接有储水罐11和储酶罐12，所述离心机7连接有出油管13和出胶管14。本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，采用酶法预处理系统去除动植物油脂中的金属阳离子和非金属阴离子，以保证后续生产出的生物航煤符合生产标准。
本实用新型所述第一输油管2从酸反应罐3底部接入，第二输油管4从酸反应罐3顶部接出；所述第二输油管4从酶反应罐5底部接入，第三输油管6从酶反应罐5顶部接出，为此保证酸反应罐3和酶反应罐5上部的油脂优先输出。
由于融化态动植物油脂处于油包水平衡状态，无机杂质和固体杂质包裹于油水中，必须打破水油平衡将内部杂质释放出来才能完成后续操作。为此，本实用新型采用柠檬酸使油脂在酸反应罐3中进行酸反应，破坏融化态动植物油脂中的水油平衡，使油脂中的无机杂质和固体杂质分离出。柠檬酸存储于柠檬酸存储罐9中并通过柠檬酸输送管8输送至第一输油管2中与融化态动植物油脂混合，并共同输送至酸反应罐3中完成酸反应。为提高柠檬酸和油脂的混合均匀性和反应条件，所述第一输油管2上依次设有第一阀门21、第一油泵22、换热器23和混合器24，柠檬酸输送管8位于换热器23与混合器24之间。第一阀门21用于储油罐1中融化态动植物油脂的输出，并在第一油泵22的作用下快速输出，由于柠檬酸的酸反应温度为70摄氏度，为此需将输出的油脂经换热器23预热，换热器23的预热温度为90-100摄氏度，柠檬酸的添加量为油脂质量的0.065％，柠檬酸的酸反应时间为30分钟。
经酸反应后油脂再通过第二输油管4输入至酶反应罐5进行酶反应，所述第二输油管4上依次设有第二阀门41、第二油泵42和高速剪切机43，水酶输送管10位于第二油泵42和高速剪切机43之间。第二阀门41用于酸反应罐3中反应完成油脂的的输出，并在第二油泵42的作用下快速输出。酶溶于水，为此将水、酶共同输入至第二输油管4中并经高速剪切机43进行充分混合。酶和水的添加量分别为油脂质量的50ppm、2％-3％，酶反应罐5的酶反应温度为70摄氏度、反应时间为4小时。
经酶反应后油脂再通过第三输油管6输入至离心机7中进行杂质分离，所述第三输油管6上依次设有第三阀门61和第三油泵62。所述出油管13上设有出油阀门15，出油管13接入至储油桶16，所述出胶管14上设有出胶阀门17，出胶管14接入至油脚桶18。经酶反应后油脂通过离心机7分离出包含杂质的有机胶质，即油脚，以及去除杂质、有机胶质的脱胶油。油脚通过出胶管14汇集至油脚桶18，便于后续处理，而脱胶油则通过出油管13汇集至至储油桶16，用于后续生物航煤原料的生产。
本实用新型所用离心机7、第一阀门21、第一油泵22、换热器23、混合器24、第二阀门41、第二油泵42、高速剪切机43、第三阀门61、第三油泵62、出油阀门15、出胶阀门17、柠檬酸输送阀门81、柠檬酸输送泵82、水输送阀门104、酶输送阀门105和酶输送泵106均为现有已知电气设备，并且均可在市场上直接购买使用，其结构、电路、以及控制原理均为现有已知技术，因此，关于所述装置的结构、电路、以及控制原理在此不赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，其特征在于，包括存储融化态动植物油脂的储油罐(1)、从储油罐(1)接出的第一输油管(2)、从第一输油管(2)接出的酸反应罐(3)、从酸反应罐(3)接出的第二输油管(4)、从第二输油管(4)接出的酶反应罐(5)、从酶反应罐(5)接出的第三输油管(6)、以及从第三输油管(6)接出的离心机(7)，所述第一输油管(2)连接有柠檬酸输送管(8)，柠檬酸输送管(8)连接有柠檬酸存储罐(9)，所述第二输油管(4)连接有水酶输送管(10)，水酶输送管(10)连接有储水罐(11)和储酶罐(12)，所述离心机(7)连接有出油管(13)和出胶管(14)。
2.根据权利要求1所述的酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，其特征在于，所述第一输油管(2)上依次设有第一阀门(21)、第一油泵(22)、换热器(23)和混合器(24)，柠檬酸输送管(8)位于换热器(23)与混合器(24)之间。
3.根据权利要求1所述的酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，其特征在于，所述第二输油管(4)上依次设有第二阀门(41)、第二油泵(42)和高速剪切机(43)，水酶输送管(10)位于第二油泵(42)和高速剪切机(43)之间。
4.根据权利要求1所述的酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，其特征在于，所述第三输油管(6)上依次设有第三阀门(61)和第三油泵(62)。
5.根据权利要求1所述的酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，其特征在于，所述出油管(13)上设有出油阀门(15)，出油管(13)接入至储油桶(16)。
6.根据权利要求1所述的酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，其特征在于，所述出胶管(14)上设有出胶阀门(17)，出胶管(14)接入至油脚桶(18)。
7.根据权利要求1所述的酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，其特征在于，所述柠檬酸输送管(8)上设有柠檬酸输送阀门(81)和柠檬酸输送泵(82)。
8.根据权利要求1所述的酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，其特征在于，所述水酶输送管(10)包括水酶输送总管(101)、以及分别与水酶输送总管(101)相连接的水输送管(102)和酶输送管(103)，水输送管(102)连接储水罐(11)，酶输送管(103)连接储酶罐(12)。
9.根据权利要求8所述的酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，其特征在于，所述水输送管(102)上设有水输送阀门(104)。
10.根据权利要求8所述的酶法预处理废弃动植物油脂生产生物航煤原料的系统，其特征在于，所述酶输送管(103)上设有酶输送阀门(105)和酶输送泵(106)。
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