KR20200022176A - Manufacturing apparatus for bio disel - Google Patents

Manufacturing apparatus for bio disel Download PDF

Info

Publication number
KR20200022176A
KR20200022176A KR1020180098003A KR20180098003A KR20200022176A KR 20200022176 A KR20200022176 A KR 20200022176A KR 1020180098003 A KR1020180098003 A KR 1020180098003A KR 20180098003 A KR20180098003 A KR 20180098003A KR 20200022176 A KR20200022176 A KR 20200022176A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
biodiesel
raw material
glycerol
enzyme catalyst
catalyst
Prior art date
Application number
KR1020180098003A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이병호
황리호
박상훈
최문규
곽민호
현성윤
임광묵
임경완
Original Assignee
주식회사 비츠로넥스텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 비츠로넥스텍 filed Critical 주식회사 비츠로넥스텍
Priority to KR1020180098003A priority Critical patent/KR20200022176A/en
Publication of KR20200022176A publication Critical patent/KR20200022176A/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/12—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing fuels or solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/09—Means for pre-treatment of biological substances by enzymatic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/10—Separation or concentration of fermentation products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436—Fatty acid esters
    • C12P7/649—Biodiesel, i.e. fatty acid alkyl esters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Abstract

The present invention relates to a biodiesel production device which is capable of increasing productivity by shortening the reaction time of an enzyme catalyst while rapidly converting high-acid waste oil to biodiesel and glycerol after connecting and operating an enzyme catalyst reactor and a chemical catalyst reactor with a process of manufacturing biodiesel by using waste oil as a raw material. The biodiesel production device of the present invention comprises: a raw material stabilization unit which stabilizes and mixes high-acid-low-grade raw materials after centrifugation; an enzyme catalyst reaction unit in which the raw material is mixed with methanol and is firstly converted into biodiesel and glycerol while being in contact with an enzyme catalyst; a chemical catalyst reaction unit in which the unconverted raw material in the first reaction is mixed with methanol and a chemical catalyst and is secondarily converted into biodiesel and glycerol; and a post-processing unit which separates the mixed glycerol and biodiesel and is equipped with a centrifuge, a distiller, and a water tank to extract high-purity biodiesel from the separated biodiesel and adjust an acid value.

Description

바이오디젤 생산장치{Manufacturing apparatus for bio disel}Biodiesel production apparatus {Manufacturing apparatus for bio disel}

본 발명은 바이오디젤을 제조하는 공정으로 화학촉매로 처리되지 않는 고산가의 저급 폐유지를 효소촉매로 1차 처리하고 연속으로 화학촉매를 이용하여 2차 처리시켜 연료의 주성분인 고 산가의 지방산을 빠른 시간에 바이오디젤과 글리세롤로 전환시켜 효소촉매의 반응시간을 단축하고, 화학촉매로 고효율의 바이오디젤을 생산할 수 있는 바이오디젤 생산장치에 관한 것이다. The present invention is a process for producing biodiesel, and the high acid low-fat waste oil not treated with a chemical catalyst is first treated with an enzyme catalyst and subsequently treated with a chemical catalyst for a second time to process a high acid value fatty acid, which is a main component of the fuel, quickly. The present invention relates to a biodiesel production apparatus capable of shortening the reaction time of an enzyme catalyst by converting it into biodiesel and glycerol in time and producing high efficiency biodiesel using a chemical catalyst.

화학적 촉매를 이용한 바이오디젤의 제조방법은 저 산가의 고급 폐유지와 메탄올과 화학촉매를 함께 혼합시키면 원료의 주성분인 지방산이 대략 30분 내지 1시간 이내에 바이오디젤과 글리세롤로 생성되며 글리세롤은 침전되므로 상등된 바이오디젤은 회수하여 제조하게 된다. Biodiesel manufacturing method using a chemical catalyst is a high-fat waste oil of low acid value and mixed with methanol and a chemical catalyst, fatty acid, the main ingredient of the raw material is produced as biodiesel and glycerol within approximately 30 minutes to 1 hour, glycerol precipitates The biodiesel is recovered and manufactured.

효소촉매를 이용한 바이오디젤의 제조방법은 음폐유, 탕기름, 팜 슬러지오일과 같이 화학적 촉매를 이용하여 처리하지 못하는 고 산가의 저급 폐유지를 메탄올과 혼합하여 효소촉매에 접촉시키면 효소가 작용하여 바이오디젤과 글리세롤을 생성시키는 방법으로 이 방법은 가격이 저렴한 고 산가의 저급 폐유지를 원료로 사용하여 바이오 디젤을 생산할 수 있다는 장점이 있다. Biodiesel production method using enzyme catalyst is to mix low-fat waste oil of high acid value which cannot be processed by chemical catalyst such as drinking oil, sugar oil and palm sludge oil with methanol and contact enzyme enzyme to make bio As a method of producing diesel and glycerol, this method has the advantage that biodiesel can be produced using low-cost, low-cost waste oil as a raw material.

그러나 효소촉매를 이용하여 바이오디젤을 생산하는 방법은 효소촉매에 의하여 메탄올과 폐유지가 반응하여 바이오디젤과 글리세롤로 생성되지만 반응시간이 대략 6 시간 내지 10 시간이 소요되는데 반응효율을 보면 원료의 주성분인 지방산은 초기 4시간 경과 시 대략 80% 이상이 바이오디젤과 글리세롤로 생성되지만 그 후 나머지 20% 가 완전히 바이오디젤과 글리세롤로 생성되는데 대략 4시간 이상이 소요되어 많은 시간이 걸린다는 단점이 있다. However, the method of producing biodiesel using enzyme catalyst is produced from biodiesel and glycerol by reaction of methanol and waste oil by enzyme catalyst, but the reaction time takes about 6 to 10 hours. Phosphorous fatty acid has the disadvantage that approximately 80% or more of biodiesel and glycerol is produced after the initial 4 hours, but the remaining 20% is completely produced from biodiesel and glycerol, which takes about 4 hours or more.

따라서 가격이 싼 고 산가의 저급 폐 유지를 원료로 사용할 수 있는 효소촉매를 이용한 바이오 디젤의 제조방법을 적용하기 위하여 동일 생산효율을 유지하면서 반응시간을 단축하는 공정개발이 중요하게 부상하고 있다. Therefore, in order to apply a biodiesel production method using an enzyme catalyst that can use low-cost, low-cost waste oil as a raw material, a process development that shortens the reaction time while maintaining the same production efficiency is emerging.

구체적으로는, 효소촉매를 이용하여 바이오 디젤을 생산하는 공정에서 반응시간이 길어지는 것은 고산가 저급 폐유지 속에 수분과 인(P) 지질 등이 많아서 효소촉매의 반응효율을 저하시키는 원인도 있지만, 고 산가 저급 폐 유지는 고 산가에서도 효소촉매에 의하여 메탄올과 결합하여 글리세롤과 바이오디젤로 급속히 분리되는데 일부 지방산의 경우 반응이 진행되면 저산가의 폐유지로 변환되면서 효소촉매가 메탄올 중독증상을 일으켜서 반응속도가 느려지면서 바이오디젤로 전환하는데 많은 시간이 소요되어 효소촉매 반응기내에서 교반기를 설치하여 반응효율을 높이는 등의 조치를 취하여도 반응시간을 줄이기에는 한계가 있다. Specifically, the longer the reaction time in the process of producing biodiesel using the enzyme catalyst causes a lot of water and phosphorus (P) lipids in the lower acidic waste oil, but also lower the reaction efficiency of the enzyme catalyst, Low acid value waste oils are rapidly separated into glycerol and biodiesel by the enzyme catalyst even at high acid value.Some fatty acids are converted into waste oil at low acid value as the reaction proceeds, and the enzyme catalyst causes methanol poisoning symptoms. It takes a long time to switch to biodiesel, and there is a limit in reducing the reaction time even if measures are taken to increase the reaction efficiency by installing a stirrer in the enzyme catalyst reactor.

화학적 촉매를 이용한 바이오디젤을 생산하는 공정은 빠른 반응시간과 바이오디젤 분리효율은 높지만 저 산가 고급 폐유지 처리만 가능한 문제점이 있고,효소촉매를 이용한 바이오디젤을 생산하는 공정은 음폐유나 팜오일슬러지 등의 고산가 저급 폐유지도 처리할 수 있는 장점이 있지만 반응시간이 길어서 운영유지관리비가 높아지는 문제점이 있다. Biodiesel production process using chemical catalyst has high reaction time and biodiesel separation efficiency, but low acid value waste oil treatment is only a problem. Biodiesel production process using enzyme catalyst produces waste oil or palm oil sludge. Although there is an advantage that can be processed low-altitude waste oil, such as low, there is a problem in that the operation time is high due to the long reaction time.

대한민국 등록특허 제 10-171629호Republic of Korea Patent No. 10-171629

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 고산가 저급 폐유지를 원료로 사용하면서도 짧은 반응시간으로 고효율의 바이오디젤을 생산할수 있도록 효소촉매를 이용한 바이오디젤 생산장치과 화학적 촉매를 이용한 바이오디젤 생산장치을 연결 가동시키는 바이오디젤 생산장치를 제공함에 있다. An object of the present invention for solving the problems according to the prior art is to use high-end low-grade waste oil as a raw material, biodiesel production apparatus using an enzyme catalyst and biodiesel using a chemical catalyst to produce high efficiency biodiesel with a short reaction time. The present invention provides a biodiesel production apparatus for connecting and operating a production apparatus.

본 발명의 또 다른 목적은, 효소촉매를 이용한 바이오디젤 생산장치에 있어서 효소촉매 반응에 방해요소가 되는 수분, 인 지질등을 제거하고 원료를 안정화시키는 원료안정부; 와 화학 촉매를 이용한 바이오디젤 생산장치에서 생산된 바이오 디젤의 순도를 높일 수 있도록 원심분리기와 증류기와 수세조가 구성된 후처리부;가 구비된 바이오디젤 생산장치을 제공하는데 있다,Still another object of the present invention is to provide a biodiesel production apparatus using an enzyme catalyst. It provides a biodiesel production apparatus equipped with a; and a post-treatment unit consisting of a centrifuge, a distillation and a washing tank to increase the purity of biodiesel produced in a biodiesel production apparatus using a chemical catalyst,

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바이오디젤 생산장치은 원료를 원심분리 후 혼합시켜 안정화시키는 원료안정부; 와 원료와 효소촉매와 메탄올을 혼합시켜 원료 일부를 1차로 바이오디젤과 글리세롤을 생산하는 효소촉매 반응부; 와 1차 미반응 원료를 메탄올과 화학촉매를 혼합시켜 전부 2차로 바이오디젤과 글리세롤로 생산하는 화학촉매 반응부; 와 생산된 바이오디젤과 글리세롤을 분리하고 분리된 바이오디젤에서 고순도의 바이오디젤을 추출하고 중화시키기 위하여 원심분리기와 증류기와 수세조가 구비된 후처리부;를 포함하여 구성된다. Biodiesel production apparatus of the present invention for solving the above technical problem is a raw material stabilizer for stabilizing by mixing the raw material after centrifugation; And an enzyme catalyst reaction unit for producing biodiesel and glycerol as a part of the raw material by mixing the raw material with the enzyme catalyst and methanol; And a chemical catalyst reaction unit for producing the first unreacted raw materials by mixing methanol and a chemical catalyst in a total of secondary biodiesel and glycerol; And a post-treatment unit equipped with a centrifuge, a distiller and a water washing tank to separate the produced biodiesel and glycerol and extract and neutralize the high purity biodiesel from the separated biodiesel.

바람직하게, 상기 원료안정부; 반입되는 다양한 원료를 종류별로 저장할 수 있는 다수개의 저장탱크로 구성하고 원료별로 원료에서 수분과 이물질을 제거하는 원심분리기와 다 종류의 원료를 혼합하여 안정시키는 원료안정조로 구성될 수 있다. Preferably, the raw material stabilizer; It consists of a number of storage tanks that can store a variety of raw materials brought into each type, and may be composed of a centrifuge for removing water and foreign substances from each raw material and a raw material stabilization tank to mix and stabilize a variety of raw materials.

바람직하게, 상기 효소촉매 반응부; 는 효소촉매와 메탄올을 저장한 후 효소촉매 반응기로 투입할 수 있도록 효소촉매 저장조와 메탄올 저장조와 효소촉매 반응기로 구성될 수 있다. Preferably, the enzyme catalyst reaction unit; The enzyme may be composed of an enzyme catalyst storage tank, a methanol storage tank and an enzyme catalyst reactor so that the enzyme catalyst and methanol may be stored and then introduced into the enzyme catalyst reactor.

바람직하게, 상기 화학촉매 반응부; 는 메탄올과 화학촉매를 혼합하여 저장하는 촉매 혼합탱크와 화학촉매 반응기로 구성될 수 있다. Preferably, the chemical catalyst reaction unit; It may be composed of a catalyst mixing tank and a chemical catalyst reactor for mixing and storing methanol and the chemical catalyst.

바람직하게, 상기 후처리부; 는 상기 화학촉매 반응기에서 생산된 바이오디젤과 글리세롤을 분리하는 원심분리기와 분리된 바이오디젤을 증류하여 불순물을 제거하는 증류기와 바이오디젤의 산가를 낮출 수 있는 수세조로 구성될 수 있다. Preferably, the post-processing unit; It may be composed of a centrifuge separating the biodiesel and glycerol produced in the chemical catalyst reactor and a distillation to remove impurities by distilling the separated biodiesel and a washing tank to lower the acid value of the biodiesel.

상술한 바와 같은 본 발명은, 효소촉매 반응부와 화학촉매 반응부를 연결 설치 가동시켜 효소촉매의 반응시간을 단축시키면서 고효율의 바이오 디젤을 생산하여 저가의 다양한 고 산가 저급 폐유지를 바이오 디젤 원료로 사용할 수 있게 되어 경제적인 효과가 있다. The present invention as described above, by connecting and operating the enzyme catalyst reaction unit and the chemical catalyst reaction unit to reduce the reaction time of the enzyme catalyst to produce a high-efficiency biodiesel to use a variety of low-cost and high acid low-grade waste oil as a biodiesel raw material It can be economically effective.

또한, 원료안정부와 후처리부를 도입하여 효소촉매의 수명을 길게 하고 생산되는 바이오디젤 순도를 높이는 효과가 있다. In addition, by introducing the raw material stabilizer and the after-treatment unit has the effect of increasing the life of the enzyme catalyst and the purity of the biodiesel produced.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 바이오디젤 생산장치의 개략적인 공정을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a schematic process of a biodiesel production apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다. The present invention can be embodied in many different forms without departing from the spirit or main features thereof. Accordingly, the embodiments of the present invention are merely examples in all respects and should not be interpreted limitedly.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결되어’있다거나 ‘접속되어’있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is said to be 'connected' or 'connected' to another component, it may be directly connected or connected to that other component, but it may be understood that other components may exist in between Should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘직접 연결되어’있다거나 ‘직접 접속되어’있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. On the other hand, when a component is said to be 'directly connected' or 'directly connected' to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, ‘포함하다’또는 ‘구비하다’, ‘가지다’등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the terms 'comprise', 'comprise', 'have', etc. are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist. Or other features or numbers, steps, operations, components, components or combinations thereof, or those in combination thereof should not be excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and unless expressly defined in this application, are not construed in ideal or excessively formal meanings. Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or corresponding components will be denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals and redundant description thereof will be omitted.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 바이오디젤 생산장치은 도 1에서 도시된 바와 같이 원료안정부(100) 와 효소촉매 반응부(200) 와 화학촉매 반응부(200) 와 후처리부(400)를 포함하여 구성된다. 1 is a biodiesel production apparatus according to an embodiment of the present invention, the raw material stabilizer 100, the enzyme catalyst reaction unit 200, the chemical catalyst reaction unit 200 and the post-treatment unit 400 as shown in FIG. It is configured to include.

상기 원료안정부(100)는 외부에서 다양한 종류의 원료가 반입되면 종류별로 원료를 저장할 수 있도록 다수개의 원료 저장탱크(101)가 설치되고 각각의 원료 저장탱크(101)에 저장된 원료들은 원심분리기(102)를 통하여 수분과 이물질이 비중차로 분리된 후 원료 안정조(103)에서 각각의 원료가 혼합 안정되게 저장되어지도록 구성되어 있다. The raw material stabilizer 100 is provided with a plurality of raw material storage tanks 101 to store the raw materials for each type when various kinds of raw materials are imported from the outside and the raw materials stored in each raw material storage tank 101 are centrifugal separator ( After the water and the foreign matter are separated by specific gravity through 102, each raw material is configured to be stably stored in the raw material stabilization tank 103.

상기 원심분리기(102)에서 분리된 수분과 이물질은 폐수저장조(104)에 저장되었다가 적정한 방법으로 처리되어 진다. Moisture and foreign matter separated from the centrifuge 102 are stored in the wastewater storage tank 104 and then treated in a proper manner.

상기 효소촉매 반응부(200)는 효소촉매 저장조(201)와 메탄올 저장조(202)와 효소촉매 반응기(203)로 구성되며, 운전방법은 1차적으로 효소촉매 반응기(203)에 효소촉매를 투입하고 원료안정조(103)에서 효소촉매 반응기(203)로 원료가 투입되면 원료 투입량에 맞추어 메탄올 저장조(202)에서 메탄올을 서서히 효소촉매 반응기(203)로 투입하여 원료의 주성분인 지방산과 메탄올을 효소촉매가 접촉하여 바이오디젤과 글리세롤이 생산되는데 통상 효소촉매 반응기(203)에는 원료와 메탄올과 효소촉매의 접촉효율을 높이기 위하여 교반기(미도시)가 설치되어 있다. The enzyme catalyst reaction unit 200 is composed of an enzyme catalyst storage tank 201, a methanol storage tank 202 and an enzyme catalyst reactor 203, the operation method is first put the enzyme catalyst in the enzyme catalyst reactor 203 When the raw material is introduced into the enzyme catalyst reactor 203 from the raw material stabilization tank 103, methanol is gradually introduced into the enzyme catalyst reactor 203 in the methanol storage tank 202 in accordance with the input amount of the raw material to enzymatically catalyze the fatty acids and methanol which are the main components of the raw material. The biodiesel and glycerol are produced by contact with each other. In general, the enzyme catalyst reactor 203 is provided with a stirrer (not shown) to increase the contact efficiency between the raw material, methanol and the enzyme catalyst.

상기의 효소촉매 반응기(203)에서 대략 3 내지 4시간 정도를 혼합하면 원료의 주성분인 지방산 약 80% 정도가 바이오디젤과 글리세롤로 생산되고 비중차로 인하여 글리세롤은 효소촉매 반응기(203) 하부로 침전하게 되는데 이때부터 바이오디젤로 전환되지 않은 20% 내외의 잔여 지방산이 바이오디젤로 완전 전환하는데 대략 4 내지 6시간이 소요된다. If the enzyme catalyst reactor 203 is mixed for about 3 to 4 hours, about 80% of the fatty acid, which is the main ingredient of the raw material, is produced from biodiesel and glycerol, and due to the specific gravity difference, glycerol is allowed to precipitate into the lower portion of the enzyme catalyst reactor 203. From this time, it takes about 4 to 6 hours for the total conversion of biodiesel to about 20% of the remaining fatty acids which are not converted to biodiesel.

따라서 상기 바이오 디젤로 전환되지 않은 지방산은 그 물성이 저산가 지방산으로 변환되어 있어서 화학촉매로 반응시키면 약 30분 내지 1시간 내에 빠르게 바이오디젤과 글리세롤로 전환 생산될 수가 있어서 효소촉매와 화학촉매를 연속으로 반응시켜 운전할 경우 효소촉매를 사용할 때 보다 반응시간을 현저하게 줄일 수가 있다. Therefore, the fatty acid that is not converted to biodiesel is converted to low acidic fatty acid, so that the reaction can be rapidly converted into biodiesel and glycerol within about 30 minutes to 1 hour when reacted with a chemical catalyst. When the reaction is carried out, the reaction time can be significantly reduced than when using an enzyme catalyst.

상기 화학촉매 반응부(300)는 메탄올과 화학촉매를 혼합하여 저장하는 촉매혼합탱크(301)와 화학촉매 반응기(302)로 구성되며 효소촉매 반응기(203)에서 원료중의 지방산이 1차로 바이오디젤과 글리세롤로 분리되고 남은 잔여 지방산이 함유된 저산가 반응물이 화학촉매 반응기(302)로 유입되면 촉매혼합탱크(301)에서 메탄올과 혼합된 화학촉매에 의하여 잔여 지방산은 대략 30분 내지 1시간 정도의 짧은 시간에서 바이오디젤과 글리세롤로 전환되는데 통상 화학촉매 반응기(302)에도 화학촉매의 반응율을 높이기 위하여 교반기(미도시)가 설치되어 있다. The chemical catalyst reaction unit 300 is composed of a catalyst mixing tank 301 and a chemical catalyst reactor 302 for mixing and storing methanol and a chemical catalyst, the fatty acid in the raw material in the enzyme catalyst reactor 203 primarily biodiesel When the low acid value reactant containing the residual fatty acid separated into and glycerol is introduced into the chemical catalyst reactor 302, the residual fatty acid is shortened by about 30 minutes to 1 hour by the chemical catalyst mixed with methanol in the catalyst mixing tank 301. It is converted to biodiesel and glycerol in time. Usually, in the chemical catalyst reactor 302, a stirrer (not shown) is installed to increase the reaction rate of the chemical catalyst.

상기 화학촉매 반응기(302)의 운영방법은 상기 효소촉매 반응기(203)에서 생산된 바이오디젤과 글리세롤, 미 반응 원료 전부를 화학촉매 반응기(302)로 이송하여 처리하여도 무방하나, 상기 효소촉매 반응기(203)에서 생산되어 침전된 글리세롤을 제거하고 남은 바이오디젤과 미 반응 원료만 이송하여 화학촉매 반응기(302)에서 처리하는 방법이 더 바람직하다. In the method of operating the chemical catalyst reactor 302, the biodiesel, glycerol, and unreacted raw materials produced in the enzyme catalyst reactor 203 may be transferred to the chemical catalyst reactor 302 for processing, but the enzyme catalyst reactor It is more preferable to remove the glycerol produced and precipitated at 203 and transfer only the remaining biodiesel and unreacted raw material to be treated in the chemical catalyst reactor 302.

상기 화학촉매로는 수산화칼륨(KOH)이나 가성소다(NaOH)를 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable to use potassium hydroxide (KOH) or caustic soda (NaOH) as the chemical catalyst.

상기 후처리부(400)는 화학촉매 반응기(302)에서 최종 생산된 바이오디젤과 글리세롤을 분리시키는 글리세롤 원심분리기(401)와 바이오디젤을 고온에서 증류시켜 고순도의 바이오디젤을 생산하는 증류기(402)와 증류된 바이오디젤의 산가를 맞추기 위하여 수세를 시키는 수세조(403)로 구성되어 있다. The post-treatment unit 400 is a glycerol centrifuge 401 for separating the biodiesel and glycerol finally produced in the chemical catalyst reactor 302 and the distiller 402 for producing high-purity biodiesel by distilling the biodiesel at high temperature; It consists of a water washing tank 403 which washes with water in order to match the acid value of the distilled biodiesel.

상기 증류기(402)는 원심 분리된 바이오디젤을 약 250℃ 내지 350℃정도에서 증류시켜 고순도의 바이오디젤로 추출하는 장치로서 증류 후 남은 피치는 별도의 피치 저장조(404)에 저장 보관한다. The distiller 402 is a device for distilling the centrifuged biodiesel at about 250 ° C. to 350 ° C. and extracting the biodiesel with high purity. The remaining pitch after distillation is stored in a separate pitch storage tank 404.

한편 상기 글리세롤 원심분리기(401)에서 분리된 글리세롤은 별도의 글리세롤 저장조(405)에 저장 보관한다. Meanwhile, the glycerol separated from the glycerol centrifuge 401 is stored and stored in a separate glycerol reservoir 405.

한편 상기 수세조(403)에서는 상기 증류기(402)에서 추출된 고순도의 바이오 디젤에 중화제 탱크(406)에서 중화제를 투입 혼합하여 산가를 조정하고, 화학촉매 반응 시 발생하는 화학반응물이나 중화 시 발생하는 중화반응물을 제거하기 위하여 수세저장탱크(407)에서 공급되는 물로 생산된 고 순도의 바이오디젤을 세정하며 세정된 바이오디젤은 바이오디젤 저장조(408)에 저장되고 세정 시 발생되는 폐수는 폐수저장조(104)로 보내진다. Meanwhile, in the washing tank 403, the acid value is adjusted by adding and mixing the neutralizing agent in the neutralizer tank 406 to the high-purity biodiesel extracted from the distillation machine 402, and the chemical reactant generated during the chemical catalyst reaction or the neutralization In order to remove the neutralization reactants, the high purity biodiesel produced by the water supplied from the flush storage tank 407 is washed, and the cleaned biodiesel is stored in the biodiesel storage tank 408, and the wastewater generated during the washing is the wastewater storage tank 104. Is sent).

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 변형이 가능하다는 것이 명백하므로 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형 예들을 포함하도록 기술된 특허 청구 범위에 의해서 해석되어야 한다. Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications are possible without departing from the scope of the invention from this description and the scope of the invention includes many such modifications. It should be interpreted by the claims described as such.

100:원료안정부 101:원료저장탱크
102:원심분리기 103:원료안정
104:폐수저장조 200:효소촉매 반응부
201:효소촉매 저장조 202:메탄올 저장탱크
203:효소반응기 300:화학촉매 반응부
301:촉매 혼합탱크 302:화학촉매 반응기
400:후처리부 401:글리세롤 원심분리기
402:증류기 403:수세조
404:PITCH 저장조 405:글리세롤 저장조
406:중화제 탱크 407:수세 저장탱크
408:바이오디젤 저장조100: raw material security 101: raw material storage tank
102: centrifuge 103: raw material stability
104: wastewater storage tank 200: enzyme catalyst reaction unit
201: enzyme catalyst storage tank 202: methanol storage tank
203: enzyme reactor 300: chemical catalyst reaction unit
301: catalyst mixing tank 302: chemical catalyst reactor
400: after-treatment unit 401: glycerol centrifuge
402: distillation unit 403: water washing tank
404: PITCH reservoir 405: Glycerol reservoir
406: neutralizing tank 407: flush storage tank
408: biodiesel reservoir

Claims (2)

원료를 원심분리 후 혼합시켜 안정화시키는 원료안정부;
원료와 효소촉매와 메탄올을 혼합시켜 원료의 일부를 바이오디젤과 글리세롤로 생산하는 효소촉매 반응부;
상기 효소촉매 반응부에서 미반응된 원료를 메탄올과 화학촉매를 혼합시켜 바이오디젤과 글리세롤로 생산하는 화학촉매 반응부; 및
생산된 바이오디젤과 글리세롤을 분리하고 분리된 바이오디젤에서 고순도의 바이오디젤을 추출하고 중화시키기 위하여 원심분리기와 증류기와 수세조가 구비된 후처리부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 바이오디젤 생산장치. Raw material stabilizer which stabilizes the raw material by mixing after centrifugation;
An enzyme catalyst reaction unit for mixing a raw material, an enzyme catalyst, and methanol to produce a part of the raw material with biodiesel and glycerol;
A chemical catalyst reaction unit for producing unreacted raw materials in the enzyme catalyst reaction unit by mixing methanol and a chemical catalyst to produce biodiesel and glycerol; And
And a post-treatment unit equipped with a centrifuge, a distillation unit and a washing tank to separate the produced biodiesel and glycerol and extract and neutralize high purity biodiesel from the separated biodiesel. 제1항에 있어서,
원료를 1차로 효소촉매 반응부에서 반응 처리한 후 연속적으로 화학촉매 반응부에서 2차 처리하는 것을 특징으로 하는 바이오디젤 생산장치. The method of claim 1,
Biodiesel production apparatus characterized in that the raw material is subjected to the first reaction treatment in the enzyme catalyst reaction unit and then secondarily treated in the chemical catalyst reaction unit.
KR1020180098003A 2018-08-22 2018-08-22 Manufacturing apparatus for bio disel KR20200022176A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180098003A KR20200022176A (en) 2018-08-22 2018-08-22 Manufacturing apparatus for bio disel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180098003A KR20200022176A (en) 2018-08-22 2018-08-22 Manufacturing apparatus for bio disel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200022176A true KR20200022176A (en) 2020-03-03

Family

ID=69937972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180098003A KR20200022176A (en) 2018-08-22 2018-08-22 Manufacturing apparatus for bio disel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200022176A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0171629B1 (en) 1991-11-15 1999-02-01 리차아드 제이 마세이 Rapid assays for amplification products

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0171629B1 (en) 1991-11-15 1999-02-01 리차아드 제이 마세이 Rapid assays for amplification products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3494201B1 (en) Purification of feedstock by heat treatment
KR20080015758A (en) Production of biodeisel and glycerin from high free fatty acid feedstocks
US20140039206A1 (en) Process for autocatalytic esterification of fatty acids
HUE031328T2 (en) Methods and systems for solvent purification
EP3019580B1 (en) Production of products from feedstocks containing free fatty acids
CN110072911B (en) Method for isolating propylene carbonate in connection with the preparation of polyether carbonate polyols
EP2244984A2 (en) Removal of hydrocarbons from an aqueous stream
KR20200022176A (en) Manufacturing apparatus for bio disel
US20060096159A1 (en) Method for improving the long term stability of biodiesel
KR20070112160A (en) Recovery of sulphuric acid
CN101613311B (en) System and method for reclaiming hexanolactam from rearrangement mixture
US10221375B2 (en) Glycerol ester production from wastes containing organic oils and/or fats
US20100126060A1 (en) Biodiesel production with reduced water emissions
CN108026009B (en) Method for recovering phenol and acetone from cracking reaction product of bisphenol A residue
CN110540329A (en) Phenol-ammonia wastewater treatment method and system
EP2896608A1 (en) Process for the purification of crude glycerin
US20140234922A1 (en) System and method for the production of alkyl esters
US10130896B2 (en) Process for purifying hydrocarbons
EP4245831A1 (en) Process and apparatus for producing pretreated oil or fat product from crude oil or fat feedstock comprising a polymer
WO2023225377A1 (en) Novel process for producing biodiesel with reduced monoacylglycerol content
US20150094482A1 (en) Methods for removing contaminants from algal oil
KR20040007423A (en) Purification of arylene polyphosphate esters
WO2020175661A1 (en) Water treatment method, and production method and production system for denitrification agent/nitrification-promoting agent
Ketkale et al. A review on glycerol purification consequent to its formation as a byproduct in biodiesel manufacture by trans-esterification process of fats
JPH0686424B2 (en) Method for producing N-phenylmaleimide