PL197980B1 - Urządzenie do produkcji estrów metylowych z olejów roślinnych - Google Patents

Abstract

1. Urządzenie do produkcji estrów metylowych z olejów roślinnych, sł użących jako paliwo do silników wysoko prężnych, zwłaszcza do silników ciągników rolniczych, składające się z reaktora w postaci cylindrycznego zbiornika ze stożkowym uformowaniem w części dolnej, zawierającego instalację do prowadzenia procesu metodą porcjową, w tym zbiornika pośredniego mieszaniny katalitycznej, grzejnika, rur instalacji i szafy sterującej, zawierającej elementy automatyki i sterowania, przy czym poszczególne zespoły urządzenia zamocowane są na konstrukcji nośnej i stanowią jedną całość, znamienne tym, że wewnątrz reaktora (1), w jego stożkowej części dolnej (12), zamocowane jest mieszadło turbinowe (2), którego dolna oś (6) osadzona jest w zespole łożyska (7), zamykającego reaktor (1) od dołu, przy czym zespół łożyska (7) ma uformowane odprowadzenie (10) składników reakcji, zaś stożkowa część dolna (12) zakończona jest wizjerem (21), a reaktor (1) ma wbudowany wewnątrz miernik temperatury (13) reakcji, natomiast na zewnątrz ma zainstalowany deflegmator (17) i oddzielny przepływowy grzejnik (18)

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do produkcji estrów metylowych z olejów roślinnych, służących jako paliwo do silników wysoko prężnych, zwłaszcza do silników ciągników rolniczych. Urządzenie przeznaczone jest do wytwarzania paliwa na małą skalę i przeznaczone jest przede wszystkim dla większych gospodarstw wiejskich.

Znane jest z polskiego wzoru użytkowego Ru 60057 urządzenie pod nazwą wytwórnia porcjowa otrzymywanego z olejów roślinnych paliwa. Urządzenie to składa się z reaktora w postaci cylindrycznego zbiornika ze stożkowym uformowaniem w części dolnej, zawierającego instalację do prowadzenia procesu metodą porcjową, składającą się ze zbiornika pośredniego mieszaniny katalitycznej, wewnętrznego grzejnika, rur instalacji i szafy sterującej, zawierającej elementy automatyki i sterowania, przy czym poszczególne zespoły urządzenia zamocowane są na konstrukcji nośnej i stanowią jedną całość.

Celem wynalazku jest uzyskanie urządzenia do produkcji estrów metylowych z olejów roślinnych, służących jako paliwo do silników wysokoprężnych, które byłoby bardziej wydajne od znanych.

Urządzenie według istoty wynalazku charakteryzuje się tym, że wewnątrz reaktora, w jego stożkowej części dolnej, osadzone jest mieszadło turbinowe, którego dolna oś osadzona jest w zespole łożyska, zamykającego reaktor od dołu, przy czym zespół łożyska, ma odprowadzenie składników reakcji, przy czym stożkowa część dolna zakończona jest wizjerem, zaś stożkowa część dolna reaktora zakończona jest wizjerem, a reaktor ma wbudowany wewnątrz miernik temperatury reakcji, natomiast na zewnątrz ma zainstalowany deflegmator i oddzielny przepływowy grzejnik.

Urządzenie charakteryzuje się również tym że, oś wirnika mieszadła turbinowego usytuowana jest w osi reaktora i łączy się w jego części górnej z silnikiem napędu mieszadła turbinowego, a przepływowy grzejnik ma postać wydłużonego prostopadłościennego zbiornika z umieszczonymi wewnątrz, w dwóch rzędach przesuniętych względem siebie z obu bocznych ścian, szeregiem elektrycznych grzałek skierowanych do siebie.

Poza tym rozwiązanie charakteryzuje się tym, że zespół łożyska ma postać rury z otworami wylotowymi i zamocowaną u góry panewką, a w części dolnej zawiera kołnierz połączony z dolną częścią stożkową reaktora, natomiast reaktor od zewnątrz jest izolowany, a jego wewnętrzny płaszcz zawiera pionowo usytuowane przegrody, przy czym wizjer wyposażony jest w rurowy odpływ produktów reakcji.

Korzyści wynikające z istotnych cech wynalazku to uzyskanie urządzenia, w którym następuje szybkie wymieszanie oleju i mieszaniny katalitycznej, a tym samym znaczne przyśpieszenie procesu uzysku estrów metylowych w stosunku do znanych podobnych urządzeń. Przyczynia się do tego zastosowanie przegród wewnątrz reaktora oraz mieszadła turbinowego wraz z jego odpowiednim usytuowaniem i zamocowaniem według istotnych cech wzoru.

Wbudowanie wewnątrz reaktora miernika temperatury uaktywnia jej pomiar i ułatwia znacznie prowadzenie procesu przy odpowiednio wyższej temperaturze, co ma też wpływ na skrócenie procesu technologicznego.

Wyposażenie urządzenia w deflegmator umożliwia prowadzenie procesu technologicznego bezciśnieniowo, gdyż następuje w nim odpływ oparów metylu, które następnie po schłodzeniu ponownie kierowane są do reaktora.

Zastosowanie przepływowego oddzielnego grzejnika umożliwia podgrzanie oleju w trakcie napełniania reaktora, co skraca też czas trwania całkowitego procesu technologicznego.

Znaczne ułatwienie w obsłudze urządzenia wynika z faktu wbudowania, w części dolnej reaktora, wizjera z rurowym odpływem produktów reakcji, co umożliwia ciągłą kontrolę procesu i odpowiedni rozdział produktów.

Przykład użytecznego wykonania wynalazku przedstawiony jest na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje urządzenie w rzucie bocznym, fig. 2 - w rzucie z góry, fig. 3 - zamocowanie osi mieszadła turbinowego, fig. 4 - budowę zespołu łożyska, fig. 5 - budowę wizjera, fig. 6 - budowę grzejnika przepływowego i fig. 7 - usytuowanie przegród i izolacji w reaktorze.

Pokazane na fig. 1 do 7 kompletne urządzenie do produkcji, składa się z reaktora 1 w postaci cylindrycznego zbiornika ze stożkowym uformowaniem w części dolnej, w której zamocowane jest mieszadło turbinowe 2, zawierające wirnik 3, którego oś 4 usytuowana jest w osi reaktora 1 i łączy się w jego części górnej z silnikiem napędu 5, a dolna oś 6 osadzona jest w zespole łożyska 7, zamykającego reaktor od dołu.

PL 197 980 B1

Zespół łożyska 7 ma postać rury z otworami wylotowymi 8 i zamocowaną u góry panewką 9, które tworzą odprowadzenie rurowe 10 składników reakcji. Natomiast w części dolnej zawiera on kołnierz 11 połączony z dolną częścią stożkową 12 reaktora 1.

Wewnątrz reaktora 1 wbudowany jest miernik temperatury 13, przy czym reaktor 1 zawiera od zewnątrz izolację 14, a jego wewnętrzny płaszcz 15 wyposażony jest w pionowo usytuowane przegrody 16, co pokazuje fig. 7.

Reaktor 1 wyposażony jest na zewnątrz w deflegmator 17 i w oddzielny, umieszczony też na zewnątrz, przepływowy grzejnik 18, który ma postać wydłużonego zbiornika z zamocowanymi wewnątrz, w dwóch rzędach przesuniętych względem siebie z obu bocznych ścian 19, szeregiem elektrycznych grzałek 20, skierowanych ku sobie. Stożkowa część dolna 12 reaktora 1 zakończona jest wizjerem 21, który wyposażony jest w rurowy odpływ 22 produktów reakcji.

Urządzenie wyposażone jest też w instalacje do transportu oleju rzepakowego i mieszaniny katalitycznej oraz odprowadzającą produkty reakcji. Całość instalacji posadowiona jest na stalowej konstrukcji nośnej 23 z zamocowanymi na niej zespołami transportu hydraulicznego, automatyki i sterowania. Te znane ze stanu techniki zespoły i części to: szafa z zespołem sterującym 24, zbiornik pośredni 25 mieszaniny katalitycznej, poziomowskaz zbiornika pośredniego 26, filtr przepływowy 27 metyloestru, pompa zębata 28, pompa ręczna 29, poziomowskaz 30 reaktora, czujnik temperatury 31, wąż do wylewania 32 metyloestrów, wąż do zlewania 33 gliceryny, wąż ssący 34 oleju rzepakowego i wąż do podawania 35 mieszanki katalitycznej.

Urządzenie umożliwia produkowanie, na drodze reestryfikacji, w obecności katalizatora alkalicznego, estru metylowego, zwanego też metyloestrem, który wraz z ropopochodnym olejem napędowym stanowi podstawowy składnik ekologicznego biopaliwa, przeznaczonego do napędu silników Diesla, zwłaszcza ciągników rolniczych.

Przebieg procesu technologicznego w urządzeniu według wynalazku różni się od procesu prowadzonego w podobnym znanym urządzeniu, gdyż przygotowanie wsadu olejowego do reestryfikacji następuje w przepływowym grzejniku 18, w którym wsad jest podgrzany do temperatury odpowiedniej dla przeprowadzenia procesu, a następnie napełnia się nim reaktor 1. Mieszanina katalityczna (metanol + wodorotlenek potasu) podawana jest do zbiornika pośredniego 25, a następnie w odpowiednim czasie do reaktora 1. Dzięki zastosowaniu mieszadła turbinowego 2, według istotnych cech wynalazku, następuje szybkie wymieszanie składników i reestryfikacja w reaktorze 1 Następnie po sedymentacji dla oddzielenia metyloestru od frakcji glicerynowej następuje spuszczenie gliceryny i przepompowanie metyloestru przez filtr 27 do zbiorników magazynowych.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do produkcjj estrów meeylowych z olejów rośllnnych, służących jako pallwo do silników wysoko prężnych, zwłaszcza do silników ciągników rolniczych, składające się z reaktora w postaci cylindrycznego zbiornika ze stożkowym uformowaniem w części dolnej, zawierającego instalację do prowadzenia procesu metodą porcjową, w tym zbiornika pośredniego mieszaniny katalitycznej, grzejnika, rur instalacji i szafy sterującej, zawierającej elementy automatyki i sterowania, przy czym poszczególne zespoły urządzenia zamocowane są na konstrukcji nośnej i stanowią jedną całość, znamienne tym, że wewnątrz reaktora (1), w jego stożkowej części dolnej (12), zamocowane jest mieszadło turbinowe (2), którego dolna oś (6) osadzona jest w zespole łożyska (7), zamykającego reaktor (1) od dołu, przy czym zespół łożyska (7) ma uformowane odprowadzenie (10) składników reakcji, zaś stożkowa część dolna (12) zakończona jest wizjerem (21), a reaktor (1) ma wbudowany wewnątrz miernik temperatury (13) reakcji, natomiast na zewnątrz ma zainstalowany deflegmator (17) i oddzielny przepływowy grzejnik (18).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że oś wirnika (4) mieszadła turbinowego (2), usytuowana jest w osi reaktora (1), i łączy się w jego części górnej z silnikiem napędu (5) mieszadła turbinowego (2).
3. 3. Urządzenie według 1, tym, że przepływowy grzeejiik (18) ma possać wydłużonego zbiornika z zamocowanymi wewnątrz, w dwóch rzędach przesuniętych względem siebie z obu stron bocznych ścian (19), szeregiem elektrycznych grzałek (20), skierowanych ku sobie.

   PL 197 980 B1
4. 4. Urządzeniewedług zastrz.1,z namiennetym, że zespół łożyska( 7) mapostaćruurz oOnorami wylotowymi (8) i esmscżesnd u góry panewką (9), s e ceęści Zslnsj eseinrs asłnisre (11) połąceony e Zolną ceęścią ktoekoes (12).
5. 5. Urządząniewenług gestrZe 1 ,znnmiennn tym, żenenstctr ( 11 o Sząweądrz jentiząlowećy,a seng enenętreny ołspece (15) eseinrs pionowo gkytgoesns prengroZy (16).
6. 6. Urządządiewenługzeatrz. 1,znamienaatym, że wizjen(21) weyóspaesyj entw rurowe płye (22) proZgatóe rnsacji.