WO2014079171A1 - Procédé et appareil de préparation de biodiesel composé micro-émulsionné riche en oxygène - Google Patents

Procédé et appareil de préparation de biodiesel composé micro-émulsionné riche en oxygène Download PDF

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许文姬
李国声
李汉声
李振声
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Definitions

  • the invention discloses an apparatus and a method for producing an oxygen-enriched micro-emulsified mixed biodiesel, and more particularly relates to a method for converting a hybrid oil produced in a kitchen waste treatment process into biodiesel, and further preparing an oxygen-enriched micro-emulsified mixture. Method and device for producing biodiesel.
  • hybrid oil is inevitably produced. It is a mixture of vegetable oil and animal oil.
  • esterification reaction which can also be called pure biodiesel.
  • the characteristic is close to petrochemical diesel. It is a kind of typical renewable energy.
  • a method of mixing with petrochemical diesel to produce mixed biodiesel or micro-emulsified diesel is used as a boiler.
  • Fuel and vehicle fuels, mixed biodiesel and micro-emulsified bio-mixed diesel have found in the current application experience that they can reduce the emission of harmful substances such as smoke, CO and HC, but also because of the low hydrocarbon-to-carbon ratio of oxygen.
  • Insufficient fuel production efficiency is poor, carbon deposits on engine cylinder inlets, exhaust valves, combustion chambers, intake pipes, and oxygen sensors cause fuel consumption, exhaustion, and powerlessness, although people use
  • the amount of air used to meet the oxygen content of the engine but 78% of the air is nitrogen that cannot be ignited, while only 20% is flammable. Oxygen is not enough to change the combustion environment, but it will increase NOx emissions.
  • the invention provides a novel oxygen-enriched micro-emulsified mixed biodiesel production method and device, which further emulsifies pure biodiesel extracted from the kitchen waste to form an oxygen-enriched micro-emulsified mixed biodiesel, which not only improves the combustion quality, but also improves the combustion quality. Moreover, it can expand its application range and also play a significant environmental protection effect.
  • an apparatus for manufacturing an oxygen-enriched micro-emulsified mixed biodiesel the device comprises a casing, a vertical agitator is arranged in the casing, the power source drives the vertical agitator to rotate, and the vertical agitator
  • the lower part of the vertical shaft of the vertical mixer is equipped with turbine or disc curved blade pulp.
  • the top of the casing is provided with more than one inlet.
  • Each feeding port is connected with a quantitative feeding device through a pipe.
  • the lower part of the casing is provided with a finished product discharging port, and the upper part of the casing is connected with an oxygen-enriched water supply pipe, and the oxygen-enriched water is supplied by the O3 gas generator through the gas source.
  • the oxygen-enriched water in the oxygen-rich water storage tank is converted from O3 to oxygen-enriched water with high dissolved oxygen. More than one oxygen-enriched water spray nozzle is installed in the upper portion of the housing.
  • a method for preparing an emulsified biodiesel using the above oxygen-enriched micro-emulsified mixed biodiesel production device comprising the following steps:
  • the pure biodiesel is input into the above emulsified biodiesel device, the stirring system is started, 30% of the national standard diesel oil is added, and the mixture is stirred for 5 minutes;
  • hydrophilic agent is added in an amount of 2-3% of the total weight of the pure biodiesel and the petrochemical diesel, and is stirred for 1 min to 15 min;
  • the upper part of the casing is cylindrical and the lower part is semicircular.
  • More than one liquid guide vane is mounted around the cylindrical inner wall of the housing.
  • a support frame for a rotating shaft supporting a vertical agitator is mounted on the bottom of the housing.
  • the power source includes a motor and a shifting device, the shifting device is fixedly mounted on the top of the housing, the motor is disposed above the shifting device, and the motor drives the vertical agitator to rotate through the shifting device.
  • the oxygen-enriched water is converted by an ozone generator through a gas and liquid intensive mixer and then into an oxygen-rich water storage tank.
  • the hydrophilic agent is a composite active agent selected from a cationic surfactant and a nonionic surfactant, and the ratio is 50% of a cationic surfactant and 50% of a non-cationic surfactant.
  • the surfactant is triethanolamine or hexahydroaniline or cetrimonium bromide and aqueous ammonia.
  • the water is added in an amount of 10% to 20% by weight based on the total weight.
  • the acid value of the octadecyl-cis-9-enoic acid set amount is 200 or more.
  • the invention has the beneficial effects that the biodiesel refined in the kitchen waste can be further emulsified by the invention to generate oxygen-enriched micro-emulsified biodiesel, which not only improves the combustion environment, but also expands the application range thereof.
  • Figure 1 is a schematic view of the structure of the present invention.
  • This embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and other principles and basic structures are the same as or similar to those of the present embodiment, and are all within the scope of the present invention.
  • the apparatus for manufacturing emulsified biodiesel in the present invention is mainly a casing 1.
  • the upper part of the casing 1 has a straight cylindrical shape
  • the lower part is a semicircular body
  • the casing 1 is internally provided with a vertical agitator 2
  • the power source drives the vertical agitator 2 to rotate.
  • the power source includes the motor 3 and the shifting device 4, the shifting device 4 is fixedly mounted on the top of the casing 1, the motor 3 is disposed above the shifting device 4, and the motor 3 passes through the shifting device. 4 drives the vertical mixer 2 to rotate.
  • a support frame 20 for the rotating shaft is provided in the semicircular body at the bottom of the casing 1 for supporting the rotating shaft of the vertical agitator 2.
  • the vertical agitator 2 is equipped with a plurality of straight agitating pulps 5 at a suitable position on the central axis of the vertical agitator 2, and may be replaced by paddle-type vane paddles, and a turbine or disc curved blade is installed at a lower portion of the central axis of the vertical agitator 2
  • the slurry 6, the cylindrical inner wall of the casing 1 is provided with a plurality of liquid guiding vanes 10, and the top of the casing 1 is provided with a plurality of feeding ports 8, each of which is connected with a dosing device 9 through a pipe.
  • each of the quantitative feeding devices 9 is used for automatic feeding of various additives, and the top of the casing 1 is further provided with an oxygen-enriched water inlet pipe 13 and penetrates into the casing 1 to connect the oxygen-enriched water atomizing nozzle 7
  • the inlet pipe 13 is connected to the high-pressure pump 14, and the ozone generator 18 outputs O3 gas into the strong water-gas mixer 16 and mixed with water, and then passes through the pipeline 17 to enter the oxygen-enriched water reserve tank 15, the water outlet of the oxygen-enriched water reserve tank 15. It is connected to the high pressure pump 14.
  • the upper part of the casing 1 is provided with an oil inlet 10, one end of which is threaded inside the casing, and the other end is connected to the oil pump, and the lower part of the casing 1 is also provided with a finished discharge port 12, and the obtained emulsified biodiesel is discharged from the discharge port 12 The output is then sent to the oil storage through the pipeline and the pump.
  • the oxygen-enriched micro-emulsified biodiesel produced in the present invention acts on various heat source fuels.
  • the method for preparing the emulsified biodiesel in the present invention that is, the operation method of the above device in the present invention is as follows: the present invention is mainly directed to further processing of biodiesel produced by a production process from oil and fat, and oxygen-enriched microemulsification of biodiesel. Refined diesel technology.
  • the method for preparing the emulsified biodiesel in the present invention comprises the following steps:
  • the hydrophilic agent is a composite active agent combined with a cationic surfactant and a nonionic surfactant.
  • the two types of surfactants are triethanolamine, hexahydroaniline or west. Tribromoammonium bromide and ammonia water, the ratio is 50% of cationic surfactant and 50% of nonionic surfactant.
  • the hydrophilic agent is used to degrade the rigidity of the mask, increase the fluidity, reduce the bending energy required for the formation of microemulsion, and is easy to form.
  • the milking solution is stirred for 1 min to 15 min after the hydrophilic agent is added;
  • butanol can be used as a co-surfactant, and continue to do not indirectly stir the mixture for 15min, when stirring, the vertical stirrer 2 for 100 rev / min - Stirring at 130 rpm;
  • isopentane is mixed with the liquids of the above (1) to (3), and then stirred for 5 minutes.
  • the amount of oxygen-enriched water varies from 1% to 20% of the total weight of the product depending on the product, in this embodiment,
  • the ozone generator supplies O3, the gas flow rate of ozone is 250ml/min, and is mixed with the water body in the powerful water and gas mixer, and then input into the oxygen-rich water storage tank to be naturally decomposed into oxygen enriched in water, and the natural decomposition time is 30 min, so that the water is in the water.
  • the dissolved oxygen content reaches 27-35%, forming oxygen-enriched water.
  • the oxygen-enriched water is added in an amount of 10%-20% of the total weight.
  • the mixture is stirred for 15 minutes, and the rotation speed is adjusted to 170 rpm. ——200 rpm, and then add the 18-carbon-cis-9-enoic acid with an acid value of 200 or more as an emulsifier in the formulation.
  • octadecyl-cis-9-enoic acid The amount of addition is 70% - 90% of the weight of the oxygen-enriched water added, under the continuous stirring of the stirring equipment until clear and transparent, at this time, the speed of the stirrer is adjusted to 280 - 340 rev / min, generally required Continuous stirring for 40-60min, wait for a certain period of time to observe that the emulsified oil is clean and transparent without delamination. .
  • micro-emulsified biodiesel refining process has been completed, and the product can be degraded under the temperature of 85 ° C and the storage period of 240 days, containing 20% of oxygen-enriched water and more than 30% of the national standard III.
  • the micro-emulsified diesel fuel produced by petrochemical diesel can be used as a heat source fuel, and the micro-emulsified diesel oil containing less than 10% of oxygen-rich water and containing more than 80% of the national standard III petrochemical diesel can be used as a diesel fuel for cleaning vehicles.
  • the biodiesel extracted from the kitchen waste can be further refined by the invention to produce oxygen-enriched micro-emulsified biodiesel, which can expand the application range.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé et un appareil permettant de préparer un biodiesel composé micro-émulsionné riche en oxygène. L'appareil comprend un boîtier. Un agitateur vertical est disposé à l'intérieur du boîtier. Une source d'énergie entraîne l'agitateur vertical en rotation. Des pales agitatrices plates de type pale ou des pales à ailerons sont disposées sur un arbre central de l'agitateur vertical. Une turbine ou une pale à aileron en disque circulaire est dispose sur la partie inférieure de l'arbre central de l'agitateur vertical. Au moins un orifice d'entrée de matériaux est disposé sur la partie supérieure du boîtier. Chaque orifice d'entrée de matériaux est raccordé à un appareil d'alimentation en matériau nominal. Un orifice de sortie de produit est disposé au niveau de la partie inférieure du boîtier. Une ouverture d'alimentation en eau riche en oxygène est dispose au niveau de la partie supérieure du boîtier. Le procédé comprend les étapes consistant à : (1) introduire le biodiesel brut dans l'appareil pour biodiesel émulsionné, activer un système d'agitation, ajouter du diesel de norme nationale III, puis mélanger pendant 5 minutes; (2) ajouter un agent hydrophile, agiter pendant 1 minute à 15 minutes; (3) ajouter du butanol et de l'isopentane, en continuant l'agitation non indirecte du fluide composé pendant 15 minutes; et (4) ajouter de l'eau riche en oxygène, puis agiter pendant 15 minutes, laisser reposer pendant un certain temps, et récupérer le produit lorsque le diesel émulsionné est devenu clair, transparent et non stratifié.
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