WO2021107260A1 - 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템 - Google Patents

바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템 Download PDF

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biodiesel
high acid
glycerin
value oil
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장호섭
이영길
김현호
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무진기공주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a system for producing biodiesel after reducing the free fatty acid content of fats and oils (hereinafter referred to as high acid value oil) containing a large amount (2.6 to 60%) of free fatty acids (FAA, Free Fatty Acid).
  • high acid value oil a system for producing biodiesel after reducing the free fatty acid content of fats and oils (hereinafter referred to as high acid value oil) containing a large amount (2.6 to 60%) of free fatty acids (FAA, Free Fatty Acid).
  • a high acid value oil pretreatment reaction unit including a high acid value reaction tank for producing low acid value oil with reduced free fatty acid content (less than 2.5%) by mixing glycerin with high acid value oil and low acid value oil, methanol and catalyst discharged from the high acid value oil pretreatment reaction unit
  • a low acid value reactor for injecting and mixing, a precipitation tank for precipitating and discharging glycerin, a methanol recovery tank for recovering methanol, a washing tank for washing after methanol recovery, a drying tank for removing water after washing, and a bio-water from which water is removed from the drying tank It consists of a biodiesel synthesis reaction unit including a biodiesel storage tank for storing diesel, and the glycerin separated and discharged from the settling tank is sent to the high acid value oil pretreatment reaction unit to be used.
  • a biodiesel production system comprising a high acid value oil pretreatment process using biodiesel byproducts is about
  • Biodiesel is a fatty acid alkyl ester manufactured by reacting animal and plant oils and fats with alcohol, and is highly anticipated as an alternative fuel to petroleum diesel. It has the advantage of low carbon dioxide emission.
  • biodiesel is produced by a transesterification method that reacts with low-priced methanol among alcohols under an acid/alkali catalyst.
  • a base catalyst, an acid catalyst, and an enzyme catalyst are used. synthesized in a variety of ways.
  • oils and fats with a free fatty acid content of 2.5% or less are used, and a base catalyst has a faster reaction time than an acid catalyst and is mainly used because of its high productivity.
  • a catalyst for separating the catalyst after the production of biodiesel A neutralization process, a washing process to remove salts generated in this process, and a drying process to remove water are involved.
  • TG general triglycerides
  • triglyceride general triglycerides
  • the reaction chemical formula is as follows: methanol and catalyst are mixed to form diglyceride, diglyceride is reacted with methanol and catalyst to form monoglyceride, and methanol and catalyst are reacted to form monoglyceride.
  • Biodiesel is produced by generating glycerin.
  • the conventional high acid value oil containing a lot of free fatty acids consists of triglycerides (TG, triglyceride) and free fatty acids.
  • a biodiesel reaction using methanol and an acid catalyst is used to reduce the content of free fatty acids. Reduce the content of free fatty acids.
  • the water produced is removed and the methanol is removed by evaporation under reduced pressure to produce a low-acid oil with a free fatty acid content of 2.5% or less, and then use the low-acid oil to produce biodiesel using methanol and a base catalyst. It is a situation in which complex processes such as procedures are being carried out.
  • Korean Patent No. 10-2043442 (November 11, 2019) discloses a method for refining or purifying oils and fats containing animal or vegetable oil containing a large amount of free fatty acids.
  • High-quality, low-acid biodiesel by inducing an accurate reaction by preventing glycerin from being lost before completion of the reaction through a process of condensing and re-injecting glycerin vaporized with moisture during the reaction process with non-catalyst high-vacuum heating reaction with unrefined glycerin
  • a method for producing low-acid glycerides for biodiesel raw materials without using a catalyst for fats and oils containing a large amount of fatty acids and free fatty acids for generating glycerides Korean Patent Application Laid-Open No.
  • 10-2008-0015758 (February 20, 2008) .) is a reaction of free fatty acid feedstock with glycerin to convert it to glyceride.
  • the amount of glycerin is added in a stoichiometric ratio of glycerin to free fatty acid of about 35 to 40%, and at 150 to 250° C. for 30 to 500 minutes. It provides for the production of biodiesel and glycerin from higher free fatty acid feedstocks carried out during the period but in the absence of a catalyst.
  • glycerin when adjusting the high acid value oil to the low acid value oil, glycerin is used to achieve a simpler process than the prior art, and the glycerin used is used using glycerin generated during biodiesel production.
  • glycerin used in the prior art forms a complicated process even if unrefined or purified glycerin is used, and by adding glycerin, low acid value oil production is carried out at 100 to 250° C. under high pressure or vacuum. It has a problem in that it is difficult to apply when a large amount of high acid value oil is used.
  • the technical task to be achieved by the present invention is to simplify the process of lowering the free fatty acid content by adding methanol and an acid catalyst to the high acid value oil having a high free fatty acid content of the prior art using glycerin, but the glycerin mixing reaction process is performed by cavitation of the present invention
  • An object of the present invention is to provide a biodiesel production system including a high acid value oil pretreatment process using biodiesel by-products that can be carried out in large quantities at a low temperature using a reactor.
  • a biodiesel production system including a high acid value oil pretreatment process using biodiesel by-products is a free fatty acid content by mixing glycerin with a high acid value oil containing 2.6 to 60% by weight of free fatty acids.
  • a high acid value oil pretreatment reaction unit 100 including a high acid value reactor 120 for producing and then discharging a low acid value oil reduced to 1 to 2.5%; And the low acid value oil discharged from the high acid value oil pretreatment reaction unit 100, the low acid value reactor 210, which injects and mixes methanol and a catalyst, the mixture mixed in the low acid value reactor 210 is injected, and glycerin is precipitated and discharged separately a precipitation tank 220, a methanol recovery tank 230 for recovering methanol by injecting a mixture from which glycerin is separated in the precipitation tank 220, a washing tank 240 for washing after methanol recovery, and removing impurities after washing to remove water and a biodiesel synthesis reaction unit 200 including a drying tank 250 and a biodiesel storage tank 260 for storing biodiesel from which water has been removed from the drying tank 250; and the settling tank 220 The glycerin separated and discharged from the glycerin is injected into the
  • the glycerin storage tank 222 injects and mixes a strong acid of pH 1 to 3 to the injected glycerin, adjusts the pH of glycerin to pH 5 to 7, and discharges the glycerin discharge tank 224. The salt is then precipitated and removed.
  • the high acid value oil pretreatment reaction unit 100 introduces the high acid value oil of the high acid value reactor 120 and the glycerin from which the salt has been removed from the glycerin discharge tank 224 of the biodiesel synthesis reaction unit 200 into the static mixer 110. After tea mixing, the mixed mixture is injected into the cavitation reactor 300 for a mixed reaction, and then re-injected downward from the upper surface of the high acid value reactor 120 .
  • the high acid value oil pretreatment reaction unit 100 circulates the reintroduced mixture to the static mixer 110, the cavitation reactor 300 and the high acid value reactor 120 a plurality of times to produce a low acid value oil, and in the process of circulating water and The impurities are discharged and removed from the high acid value reactor 120 using the vacuum/condensing device 130, and the prepared low acid value oil is discharged.
  • the high acid value reactor 120 is installed with a plurality of helical coil nozzles (not shown) attached to the inner upper surface, and the mixture discharged from the cavitation reactor 300 is injected while spraying into the high acid value reactor 120 .
  • the cavitation reactor 300 includes a driving motor unit 310 and a rotation shaft of the driving motor unit 310 inserted therein, and a cooling unit including a cooling water inlet 322 and a cooling water outlet 324 for introducing and discharging cooling water.
  • a cooling unit including a cooling water inlet 322 and a cooling water outlet 324 for introducing and discharging cooling water.
  • (320) the raw material inlet 332 for mixing the mixture discharged from the static mixer 110 and the raw material outlet 334 for discharging the mixture, the rotating body 336 fixedly connected to the rotating shaft, and the rotating body 336 and a mixing reaction unit 330 including a fixture 338 positioned to face each other so that a predetermined interspace is formed, and the mixture is introduced from the raw material inlet 332 into the space between the mixing reaction unit 330 and then mixed It reacts and comprises a clearance adjustment unit 340 for adjusting the interval between the fixed body 338 to flow.
  • the fixed body 338 and the rotating body 336 are disk-shaped, and the opposite surfaces are flat or rotatably curved to form a meshing surface, and the mixture reacts with the rotation of the rotating body. While being moved outward by centrifugal force, it is discharged to the raw material outlet 334 .
  • the driving motor unit 310 is installed in connection with the rotating body 336 through the rotating shaft passing through the cooling unit 320, and is installed directly connected to the rotating body 336 or the driving motor unit 310 is installed on one side.
  • a biodiesel production system including a high acid value oil pretreatment process using biodiesel by-products that are installed and connected to the belt 350 to be driven.
  • the biodiesel production system including the high acid value oil pretreatment process using the biodiesel by-product according to the present invention uses glycerin to produce a high acid value oil with a high free fatty acid content into a low acid value oil with a low free fatty acid content to produce biodiesel. and reduce time.
  • biodiesel of high yield can be produced by adding the configuration of purifying the glycerin.
  • FIG. 1 is a block diagram of a biodiesel production system including a high acid value oil pretreatment process using biodiesel by-products according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a high acid value oil pretreatment reaction unit according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a sedimentation tank, a glycerin storage tank, and a glycerin discharge tank of the biodiesel synthesis reaction unit according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view of a cavitation reactor according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a cavitation reactor according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary configuration diagram of a cavitation reactor according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of a biodiesel production system including a high acid value oil pretreatment process using biodiesel by-products according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the biodiesel production system of the present invention will be described below.
  • the biodiesel production system is
  • High acid value oil pretreatment including a high acid value reactor 120 that mixes glycerin with high acid value oil containing 2.6 to 60% of free fatty acids by weight to produce low acid value oil with a free fatty acid content of 1 to 2.5% and then discharges it reaction unit 100; and
  • the separated and discharged glycerin is injected into the glycerin storage tank 222 , it is introduced into the glycerin discharge tank 224 to remove salt, and is sent to the high acid value oil pretreatment reaction unit 100 .
  • FIG. 3 is a block diagram showing a sedimentation tank, a glycerin storage tank, and a glycerin discharge tank of the biodiesel synthesis reaction unit according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the process of treating glycerin in the biodiesel synthesis reaction unit of the present invention proceed below.
  • the glycerin storage tank 222 injects and mixes a strong acid of pH 1 to 3 to the injected glycerin, adjusts the pH of glycerin to pH 5 to 7, and discharges the glycerin discharge tank 224. The salt is then precipitated and removed.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a high acid value oil pretreatment reaction unit according to a preferred embodiment of the present invention, and the high acid value oil pretreatment reaction unit of the present invention will be described below with reference to FIG. 2 .
  • the high acid value oil pretreatment reaction unit 100 introduces the high acid value oil of the high acid value reactor 120 and the glycerin from which the salt has been removed from the glycerin discharge tank 224 of the biodiesel synthesis reaction unit 200 into the static mixer 110. After tea mixing, the mixed mixture is injected into the cavitation reactor 300 for a mixed reaction, and then re-injected downward from the upper surface of the high acid value reactor 120 .
  • the high acid value oil pretreatment reaction unit 100 circulates the reintroduced mixture to the static mixer 110, the cavitation reactor 300 and the high acid value reactor 120 a plurality of times to produce a low acid value oil, and in the process of circulating water and The impurities are discharged and removed from the high acid value reactor 120 using the vacuum/condensing device 130, and the prepared low acid value oil is discharged.
  • the high acid value reactor 210 is installed with a plurality of helical coil nozzles (not shown) attached to the inner upper surface, and the mixture discharged from the cavitation reactor 300 is injected while spraying into the high acid value reactor 120 .
  • FIG. 4 is a front view of a cavitation reactor according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a cavitation reactor according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a cavitation reactor according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the cavitation reactor of the present invention will be described below with reference to FIGS. 4 to 6 as an exemplary configuration of the .
  • the cavitation reactor 300 includes a driving motor unit 310 and a rotation shaft of the driving motor unit 310 inserted therein, and a cooling unit including a cooling water inlet 322 and a cooling water outlet 324 for introducing and discharging cooling water.
  • a cooling unit including a cooling water inlet 322 and a cooling water outlet 324 for introducing and discharging cooling water.
  • (320) the raw material inlet 332 for mixing the mixture discharged from the static mixer 110 and the raw material outlet 334 for discharging the mixture, the rotating body 336 fixedly connected to the rotating shaft, and the rotating body 336 and a mixing reaction unit 330 including a fixture 338 positioned to face each other so that a predetermined interspace is formed, and the mixture is introduced from the raw material inlet 332 into the space between the mixing reaction unit 330 and then mixed It reacts and comprises a clearance adjustment unit 340 for adjusting the interval between the fixed body 338 to flow.
  • the fixed body 338 and the rotating body 336 have a flat surface or a curved surface so as to be rotatable in a disk shape so that a surface formed to be engaged or a protruding surface and a recessed surface are facing each other. It is made of the formed surface, and as the mixture reacts with the rotation of the rotating body 336 , it is moved outward by centrifugal force and discharged to the raw material outlet 334 .
  • the driving motor unit 310 is installed in connection with the rotating body 336 through the rotating shaft passing through the cooling unit 320, and is installed directly connected to the rotating body 336 or the driving motor unit 310 is installed on one side. It can be installed and connected to the belt 350 to be driven.
  • a pretreatment process of lowering the acid value by using a rapase enzyme as a catalyst and adding methanol and lowering the acid value may be added.
  • the acid value can be lowered by mixing the high acid value oil and the rapase enzyme in a weight ratio of 1:0.05, and mixing methanol by dividing the mixture several times.
  • the biodiesel production system including the high acid value oil pretreatment process using the biodiesel by-product according to the present invention uses glycerin to produce a high acid value oil with a high free fatty acid content into a low acid value oil with a low free fatty acid content to produce biodiesel.
  • the system of the present invention is divided into a high acid value oil pretreatment reaction unit and a biodiesel synthesis reaction unit, and the free fatty acid content is reduced by using glycerin in the high acid value oil with a high free fatty acid content in the high acid value oil pretreatment reaction unit, and after generating the low acid value oil Biodiesel is produced in the biodiesel synthesis reaction unit.
  • the mixing amount of glycerin is added as 1/3 to 1/6 of free fatty acid (FAA, Free Fatty Acid) in a weight ratio. At this time, if the amount of glycerin is small or large, biodiesel The production yield is lowered.
  • FAA Free Fatty Acid
  • the low acid value oil is an oil whose free fatty acid content is adjusted to 2.5% or less, and biodiesel production is carried out by adding a basic catalyst and methanol, a general transesterification method, and the glycerin generated at this time is used as glycerin input to the high acid value reactor. There is no need for glycerin wastewater treatment.
  • the glycerin precipitated in the precipitation tank 220 is discharged to the glycerin storage tank 222, and the discharged glycerin is maintained at pH 12 by the base catalyst input in the low acid value reaction tank 210, so a strong acid (sulfuric acid, etc.) of pH 1 to 3 It is preferable to adjust the pH to 5 to 7 by input, and at this time, the pH is adjusted while circulating while adding a strong acid.
  • salt is removed by precipitation in the glycerin discharge tank 224 , and then glycerin is sent to the high acid value oil pretreatment reaction unit 100 .
  • the cavitation reactor 300 injects the first mixed mixture in the static mixer 110, and the reaction is mixed in a state of 90 to 105°C.
  • the mixture is introduced between the rotating body 336 and the fixed body 338 of the mixing reaction unit 330, and the rotating body 336 is rotated at a high speed by the driving motor unit 310 to perform a mixing reaction to generate cavitation.
  • micro jets are generated so that the mixing reaction can proceed quickly.
  • the heat generated by the rotation of the rotating body 336 passes through a surface positioned to be wrapped around the outer surface of the rotating body 336 by injecting cooling water through the cooling water inlet 322, and discharged through the cooling outlet 324. to prevent the temperature rise of the rotating body 336, and the mixture after the mixing reaction is put into the high acid value reactor 120 to remove water and foreign substances at a temperature of 90 to 105° C. and a reduced pressure state, but the mixed reaction through the cavitation reactor Since this is carried out by adding the mixture, water and foreign matter can be removed smoothly even at the above temperature.
  • the cavitation reactor 300 may be used even in the production of low acid value oil, and in this case, the cavitation reactor 300 injects high acid value oil into the raw material inlet 332, and additionally methanol and a catalyst are added. In addition, it can be carried out.
  • the biodiesel production system including the high acid value oil pretreatment process using the biodiesel by-product according to the present invention reduces free fatty acids by using glycerin in high acid value fats containing a large amount of free fatty acids to produce low acid values fats and oils, and then manufactures biodiesel. It uses glycerin, a by-product generated in the biodiesel manufacturing process, and uses a cavitation reactor to mass-apply high-acid maintenance at a low temperature, so it is possible to produce biodiesel using high-acid oil and fat containing a large amount of free fatty acids. Maximize production efficiency.

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Abstract

본 발명은 유리지방산(FAA, Free Fatty Acid)이 다량(2.6~60%) 포함된 유지(이하 고산가 오일)의 유리지방산 함량을 저감시킨 후 바이오디젤을 생산하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고산가 오일에 글리세린을 혼합하여 유리지방산 함량을 줄인(2.5% 이하) 저산가 오일을 생산 후 배출시키는 고산가 오일 전처리 반응부 및 저산가 오일과 메탄올 및 촉매제를 주입하여 혼합하는 저산가 반응조, 글리세린을 침전시켜 분리 배출하는 침전조, 메탄올을 회수하는 메탄올 회수조, 메탄올 회수 후 세척하는 세척조, 세척 후 물을 제거하는 건조조 및 상기 건조조에서 물이 제거된 바이오디젤을 저장하는 바이오디젤 저장조를 포함하는 바이오디젤 합성 반응부로 이루어지는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템에 관한 것이다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 07.02.2020]　바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템
본 발명은 유리지방산(FAA, Free Fatty Acid)이 다량(2.6~60%) 포함된 유지(이하 고산가 오일)의 유리지방산 함량을 저감시킨 후 바이오디젤을 생산하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고산가 오일에 글리세린을 혼합하여 유리지방산 함량을 줄인(2.5% 이하) 저산가 오일을 생산 후 배출시키는 고산가 반응조를 포함하는 고산가 오일 전처리 반응부 및 상기 고산가 오일 전처리 반응부에서 배출된 저산가 오일과 메탄올 및 촉매제를 주입하여 혼합하는 저산가 반응조, 글리세린을 침전시켜 분리 배출하는 침전조, 메탄올을 회수하는 메탄올 회수조, 메탄올 회수 후 세척하는 세척조, 세척 후 물을 제거하는 건조조 및 상기 건조조에서 물이 제거된 바이오디젤을 저장하는 바이오디젤 저장조를 포함하는 바이오디젤 합성 반응부로 이루어지며, 상기 침전조에서 분리배출된 글리세린을 고산가 오일 전처리 반응부로 보내 사용하는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템에 관한 것이다.
바이오디젤은 동식물성 유지와 알코올을 반응시켜 제조된 지방산 알킬 에스테르(Fatty Acid Alkyl Ester)로 석유계 디젤의 대체 연료로서 큰 기대를 받고 있으며, 동식물성 원료를 이용하여 자연분해가 가능하고, 독성이 없으며, 이산화탄소 발생량이 적은 장점을 가지고 있다. 일반적으로 바이오디젤은 산/알칼리 촉매 하에 알코올 중 가격이 저렴한 메탄올과 반응시키는 전이에스테르화법으로 생산되고 있는데 원료의 산가(acid value) 등과 같은 특성에 따라 염기 촉매, 산 촉매 및 효소 촉매 등이 사용되며 다양한 방법으로 합성된다. 전이에스테르화법에 의한 바이오디젤 합성에는 유리지방산 함량이 2.5%이하 유지를 사용하고, 염기 촉매가 산 촉매보다 반응시간이 빠르며, 생산성이 높아 주로 사용되고 있고, 바이오디젤의 생성 후 촉매를 분리하기 위한 촉매 중화공정과 이 과정에서 발생하는 염을 제거하기 위한 세척공정과 물을 제거하기 위한 건조공정이 수반된다.
일반적인 트리글리세리드(TG, Triglyceride)를 이용한 바이오디젤의 생산시 반응 화학식은 아래와 같이 메탄올과 촉매제를 혼합반응시켜 디글리세리드화 시키고, 디글리세리드를 메탄올과 촉매제를 반응시켜 모노글리세리드 시킨 뒤 메탄올과 촉매제를 반응시켜 글리세린이 발생시키면서 바이오디젤을 생산하고 있다.
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한편, 바이오디젤의 생산에 따른 비용은 70%이상이 원료 가격에 의해서 이루어지므로 원료가격이 낮은 폐식용유, 음폐유 등의 원료들을 사용하여 생산비용을 낮출 수 있으나 위와 같은 원료는 유리지방산(FAA, Free Fatty Acid)의 함량이 높은 고산가 오일로 산 촉매를 이용하여 바이오디젤 생산 및 유리지방산 함량을 낮추는 과정이 실시되어야 한다. 구체적으로는 위의 종래의 유리지방산이 많이 함유된 고산가 오일은 트리글리세리드(TG, Triglyceride)와 유리지방산으로 이루어져 있으므로 먼저, 유리지방산의 함량을 줄이기 위해 메탄올과 산 촉매를 이용하여 바이오디젤 반응을 이용하여 유리지방산의 함량을 저감시킨다. 이때 생성되는 물을 제거하고, 감압증발하여 메탄올을 제거하는 과정을 실시하여 유리지방산 함량을 2.5%이하로 조절한 저산가 오일을 제조한 뒤 저산가 오일을 메탄올과 염기 촉매를 이용하여 바이오디젤을 생산하는 과정등의 복잡한 공정을 실시하고 있는 실정이다. 이로 인해 그 과정이 복잡하고, 생산에 따른 시간 및 비용이 많이 드는 문제점을 가지고 있으므로 트리글리세리드 또는 유리지방산 중 하나의 함량(약 97~99%)이 매우 높은 것을 사용하고 있다. 그러나 시중에서 발생되는 원료는 트리글리세리드에 유리지방산이 다량 함유된 고산가 오일의 원료들이 대부분을 이루고 있다는 문제점을 가지고 있다.
최근 유리지방산이 다량 함유된 고산가 오일을 이용한 바이오디젤을 생산하는 선행기술들로는 한국등록특허 제10-2043442호(2019.11.11.)는 유리지방산을 다량 함유한 동식물성 산유를 포함하는 유지를 정제 또는 비정제 글리세린과 무촉매 고진공 가열반응하고, 반응 과정중에 수분과 함께 기화되는 글리세린을 응축 후 재투입하는 과정을 거쳐, 글리세린이 반응 완료 전에 손실되는 것을 방지함으로써 정확한 반응을 유도하여 양질의 저산가 바이오디젤용 글리세라이드를 생성시키는 지방산 및 유리지방산을 다량 함유한 유지를 촉매를 사용하지 않고 바이오디젤 원료용 저산가 글리세라이드를 제조하는 방법을 제공하고, 한국공개특허 제10-2008-0015758호(2008.02.20.)는 유리 지방산 공급원료를 글리세린과 함게 반응시켜 글리세라이드로 전환시키는 것으로 글리세린의 양은 약 35 내지 40%의 글리세린대 유리 지방산의 화학양론적 비율로 첨가하고, 150 ~ 250℃에서 30~500분 동안 수행되되 촉매의 부재하에서 실시되는 고급 유리지방산 공급원료로부터 바이오디젤과 글리세린의 제조를 제공하고 있다.
상기 선행기술들을 살펴보면 고산가 오일을 저산가 오일로 조절시 글리세린을 이용하여 종래기술들보다 단순한 공정을 이루고 있고, 사용되는 글리세린을 바이오디젤 생산시 발생되는 글리세린을 이용하여 사용하고 있다. 그러나 선행기술들에서 사용되는 글리세린은 정제되지 않은 것을 사용하거나 정제된 것을 사용하더라도 정제과정이 복잡한 과정을 이루고 있으며, 글리세린을 첨가하여 저산가 오일 생성이 고압상태 내지 진공상태에서 100 내지 250℃로 실시되는 등 대량의 고산가 오일 이용시 그 적용이 어렵다는 문제점을 가지고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 일반적인 종래기술의 유리지방산 함량이 높은 고산가 오일을 메탄올과 산촉매를 투입하여 유리지방산 함량을 낮추는 과정을 글리세린을 이용하여 간소화하여 실시하되 글리세린 혼합반응과정을 본 발명의 케비테이션 반응기를 이용하여 낮은 온도에서 대량으로 실시 할 수 있는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제의 해결수단으로 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템은 유리지방산의 함량이 중량비율로 2.6~60% 포함하고 있는 고산가 오일에 글리세린을 혼합하여 유리지방산 함량을 1~2.5%으로 줄인 저산가 오일을 생산 후 배출시키는 고산가 반응조(120)를 포함하는 고산가 오일 전처리 반응부(100); 및 상기 고산가 오일 전처리 반응부(100)에서 배출된 저산가 오일과 메탄올 및 촉매제를 주입하여 혼합하는 저산가 반응조(210), 상기 저산가 반응조(210)에서 혼합된 혼합물을 주입하고, 글리세린을 침전시켜 분리 배출하는 침전조(220), 상기 침전조(220)에서 글리세린이 분리된 혼합물을 주입시켜 메탄올을 회수하는 메탄올 회수조(230), 메탄올 회수 후 세척하는 세척조(240), 세척하여 불순물을 제거한 뒤 물을 제거하는 건조조(250) 및 상기 건조조(250)에서 물이 제거된 바이오디젤을 저장하는 바이오디젤 저장조(260)를 포함하는 바이오디젤 합성 반응부(200);로 이루어지며, 상기 침전조(220)에서 분리배출된 글리세린을 글리세린 저장조(222)로 주입한 뒤 글리세린 배출조(224)로 투입하여 염분을 제거하고, 고산가 오일 전처리 반응부(100)로 보내진다.
상기 바이오디젤 합성 반응부(200)에서 글리세린 저장조(222)는 주입된 글리세린에 pH 1 ~ 3의 강산을 투입하여 혼합시켜 글리세린의 pH를 pH 5 ~ 7 로 조절하여 글리세린 배출조(224) 배출시킨 뒤 염분을 침전시켜 제거한다.
상기 고산가 오일 전처리 반응부(100)는 고산가 반응조(120)의 고산가 오일과 바이오디젤 합성 반응부(200)의 글리세린 배출조(224)에서 염분이 제거된 글리세린을 스태틱 믹서(110)로 투입시켜 1차 혼합하고, 혼합된 혼합물을 케비테이션 반응기(300)에 주입하여 혼합반응시킨 후 고산가 반응조(120) 상부면에서 하방으로 재 투입한다.
상기 고산가 오일 전처리 반응부(100)는 재 투입되는 혼합물을 스태틱 믹서(110), 케비테이션 반응기(300) 및 고산가 반응조(120)로 복수번 순환시켜 저산가 오일을 제조하고, 상기 순환시키는 과정에서 물 및 불순물을 진공·응축장치(130)를 이용하여 고산가 반응조(120)에서 배출되어 제거하며, 상기 제조된 저산가 오일을 배출한다.
상기 고산가 반응조(120)는 내부 상부면에 복수개의 헬리코일노즐(미도시)을 부착설치하여 케비테이션 반응기(300)에서 배출된 혼합물을 고산가 반응조(120) 내부로 분사하면서 주입시킨다.
상기 케비테이션 반응기(300)는 구동모터부(310), 상기 구동모터부(310)의 회전축이 삽입되며, 냉각수를 유입하고, 배출하는 냉각수 유입구(322)와 냉각수 배출구(324)를 포함하는 냉각부(320), 스태틱 믹서(110)에서 배출되는 혼합물을 유입하는 원료유입구(332)와 혼합시킨 뒤 배출하는 원료배출구(334)와 상기 회전축과 고정연결된 회전체(336)와 상기 회전체(336)와 소정의 사이공간이 이루어지도록 마주보게 위치되는 고정체(338)를 포함하는 혼합반응부(330), 상기 혼합반응부(330)의 사이공간으로 원료유입구(332)에서 혼합물이 유입된 후 혼합반응시키며, 상기 고정체(338)를 유동시켜 사이공간의 간격을 조절하는 유격조정부(340)를 포함하여 이루어진다.
상기 고정체(338)와 회전체(336)는 원판형으로 마주보는 면이 평편한 면을 이루거나 회전가능하도록 굴곡을 형성하되 치합되게 형성된 면으로 이루어지며, 회전체의 회전으로 혼합물이 혼합반응하면서 원심력에 의해서 외방으로 이동되어 원료배출구(334)로 배출된다.
상기 구동모터부(310)는 회전축이 냉각부(320)를 통과하여 회전체(336)와 연결설치되어 회전하되, 회전체(336)로 직접 연결되어 설치되거나 구동모터부(310)가 일측에 설치되어 벨트(350)로 연결되어 구동될 수 있는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템을 제공한다.
본 발명에 의한 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템은 유리지방산 함량이 높은 고산가 오일을 글리세린을 이용하여 유리지방산 함량이 낮은 저산가 오일로 제조하여 바이오디젤을 생산함으로써 생산 비용과 시간을 저감시킨다.
또한, 고산가 오일과 글리세린의 혼합반응을 스태틱 믹서와 케비테이션 반응기를 이용하여 실시하므로써 90 ~ 105℃의 비교적 낮은 온도에서 대량의 고산가 오일에 적용시킬 수 있다.
또한, 저산가 오일의 바이오디젤 생산시 발생되는 글리세린을 이용하여 고산가 오일의 유리지방산 함량을 낮추고, 상기 글리세린을 정제하는 구성을 더하여 높은 수율의 바이오디젤을 생산 할 수있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고산가 오일 전처리 반응부를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 합성 반응부의 침전조, 글리세린 저장조 및 글리세린 배출조를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 케비테이션 반응기의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 케비테이션 반응기의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 케비테이션 반응기의 구성 예시도이다.
본 발명의 명칭은 "바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템"으로 통상의 기술자가 쉽게 알 수 있도록 구체적인 내용을 기재하고, 충분히 유추 가능한 별도의 기재는 생략하며, 필요 경우 실시예 및 도면을 기재한다. 또한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 정의된 용어들은 한정 해석하지 아니하며, 운용자의 의도 또는 관례등에 따라 달라질 수 있고, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명의 일면에 있어서,
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템의 블럭도로 도 1을 참고하여 본 발명의 바이오디젤 생산 시스템을 하기에 설명한다.
고산가 오일에 함유된 유리지방산 함량을 저감시키는 전처리과정이 포함된 바이오디젤 생산 시스템에 있어서,
상기 바이오디젤 생산 시스템은
유리지방산의 함량이 중량비율로 2.6~60% 포함하고 있는 고산가 오일에 글리세린을 혼합하여 유리지방산 함량을 1~2.5%으로 줄인 저산가 오일을 생산 후 배출시키는 고산가 반응조(120)를 포함하는 고산가 오일 전처리 반응부(100); 및
상기 고산가 오일 전처리 반응부(100)에서 배출된 저산가 오일과 메탄올 및 촉매제를 주입하여 혼합하는 저산가 반응조(200), 상기 저산가 반응조(200)에서 혼합된 혼합물을 주입하고, 글리세린을 침전시켜 분리 배출하는 침전조(220), 상기 침전조(220)에서 글리세린이 분리된 혼합물을 주입시켜 메탄올을 회수하는 메탄올 회수조(230), 메탄올 회수 후 세척하는 세척조(240), 세척하여 불순물을 제거한 뒤 물을 제거하는 건조조(250) 및 상기 건조조(250)에서 물이 제거된 바이오디젤을 저장하는 바이오디젤 저장조(260)를 포함하는 바이오디젤 합성 반응부(200);로 이루어지며, 상기 침전조(220)에서 분리배출된 글리세린을 글리세린 저장조(222)로 주입한 뒤 글리세린 배출조(224)로 투입하여 염분을 제거하고, 고산가 오일 전처리 반응부(100)로 보내진다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바이오디젤 합성 반응부의 침전조, 글리세린 저장조 및 글리세린 배출조를 나타내는 블럭도로 상기 도 3을 참고하여 본 발명의 바이오디젤 합성 반응부에서 글리세린을 처리하는 과정을 하기에 개진한다.
상기 바이오디젤 합성 반응부(200)에서 글리세린 저장조(222)는 주입된 글리세린에 pH 1 ~ 3의 강산을 투입하여 혼합시켜 글리세린의 pH를 pH 5 ~ 7 로 조절하여 글리세린 배출조(224) 배출시킨 뒤 염분을 침전시켜 제거한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고산가 오일 전처리 반응부를 나타내는 블럭도로 상기 도 2를 참고하여 본 발명의 고산가 오일 전처리 반응부를 하기에 설명한다.
상기 고산가 오일 전처리 반응부(100)는 고산가 반응조(120)의 고산가 오일과 바이오디젤 합성 반응부(200)의 글리세린 배출조(224)에서 염분이 제거된 글리세린을 스태틱 믹서(110)로 투입시켜 1차 혼합하고, 혼합된 혼합물을 케비테이션 반응기(300)에 주입하여 혼합반응시킨 후 고산가 반응조(120) 상부면에서 하방으로 재 투입한다.
상기 고산가 오일 전처리 반응부(100)는 재 투입되는 혼합물을 스태틱 믹서(110), 케비테이션 반응기(300) 및 고산가 반응조(120)로 복수번 순환시켜 저산가 오일을 제조하고, 상기 순환시키는 과정에서 물 및 불순물을 진공·응축장치(130)를 이용하여 고산가 반응조(120)에서 배출되어 제거하며, 상기 제조된 저산가 오일을 배출한다.
상기 고산가 반응조(210)는 내부 상부면에 복수개의 헬리코일노즐(미도시)을 부착설치하여 케비테이션 반응기(300)에서 배출된 혼합물을 고산가 반응조(120) 내부로 분사하면서 주입시킨다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 케비테이션 반응기의 정면도고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 케비테이션 반응기의 단면도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 케비테이션 반응기의 구성 예시도로 상기 도 4 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 케비테이션 반응기를 하기에 설명한다.
상기 케비테이션 반응기(300)는 구동모터부(310), 상기 구동모터부(310)의 회전축이 삽입되며, 냉각수를 유입하고, 배출하는 냉각수 유입구(322)와 냉각수 배출구(324)를 포함하는 냉각부(320), 스태틱 믹서(110)에서 배출되는 혼합물을 유입하는 원료유입구(332)와 혼합시킨 뒤 배출하는 원료배출구(334)와 상기 회전축과 고정연결된 회전체(336)와 상기 회전체(336)와 소정의 사이공간이 이루어지도록 마주보게 위치되는 고정체(338)를 포함하는 혼합반응부(330), 상기 혼합반응부(330)의 사이공간으로 원료유입구(332)에서 혼합물이 유입된 후 혼합반응시키며, 상기 고정체(338)를 유동시켜 사이공간의 간격을 조절하는 유격조정부(340)를 포함하여 이루어진다.
상기 고정체(338)와 회전체(336)는 원판형으로 마주보는 면이 평편한 면을 이루거나 회전가능하도록 굴곡을 형성하되 치합될 수 있게 형성된 면 또는 돌출된 면과 함몰된 면이 마주보게 형성된 면으로 이루어지며, 회전체(336)의 회전으로 혼합물이 혼합반응하면서 원심력에 의해서 외방으로 이동되어 원료배출구(334)로 배출된다.
상기 구동모터부(310)는 회전축이 냉각부(320)를 통과하여 회전체(336)와 연결설치되어 회전하되, 회전체(336)로 직접 연결되어 설치되거나 구동모터부(310)가 일측에 설치되어 벨트(350)로 연결되어 구동될 수 있다.
추가의 일면에 있어서,
상기 침전조(220)에서 바이오디젤과 글리세린의 분리는 침전시킨 후 침전된 글리세린을 분리하여 글리세린 저장조(222)로 배출하고 있으나 글리세린의 침전되는 시간이 많이 드는 단점과 침전되지 않은 미세 입자화된 글리세린이 존재한다는 단점이 있다. 따라서, 양극 사이로 그물망 형태의 원형 내지 사각형의 판을 위치시키고, 양극 및 판을 침전조(220) 내부로 투입하여 전기를 통과시킨다. 이때 전기가 통하면 글리세린이 그물망에 부착되고 부착된 글리세린이 결합되어 일정한 중량으로 생성되면 침전조(220)의 하방으로 침전되어 글리세린을 분리하며, 이와 같은 방법으로 글리세린의 분리 속도와 글리세린 분리 비율을 높일 수 있다.
상기 유리지방산의 함량이 61~90%의 고산가 오일이 경우에는 라파아제 효소를 촉매로 하고, 메탄올과 투입하여 산가를 낮추는 전처리과정이 추가될 수 있다. 이때 고산가 오일과 라파아제 효소의 중량비율로 1:0.05로 혼합하고, 메탄올을 복수번 나누어 혼합하여 산가를 낮출 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템은 유리지방산 함량이 높은 고산가 오일을 글리세린을 이용하여 유리지방산 함량이 낮은 저산가 오일로 제조하여 바이오디젤을 생산함으로써 생산 비용과 시간을 저감시키고, 고산가 오일과 글리세린의 혼합반응을 스태틱 믹서와 케비테이션 반응기를 이용하여 실시하므로써 90 ~ 105℃의 비교적 낮은 온도에서 대량의 고산가 오일에 적용시킬 수 있으며, 저산가 오일의 바이오디젤 생산시 발생되는 글리세린을 이용하여 고산가 오일의 유리지방산 함량을 낮추고, 상기 글리세린을 정제하는 구성을 더하여 높은 수율의 바이오디젤을 생산 할 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었지만, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술은 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명의 시스템은 고산가 오일 전처리 반응부 및 바이오디젤 합성 반응부로 나누어지며, 유리지방산 함량이 높은 고산가 오일을 고산가 오일 전처리 반응부에서 글리세린을 이용하여 유리지방산 함량을 저감시키고, 저산가 오일을 생성시킨 후 바이오디젤 합성 반응부에서 바이오디젤을 제조하는 것이다.
상기 고산가 오일 전처리 반응부에서 유리지방산(FAA, Free Fatty Acid)과 글리세린의 화학반응식은 하기와 같이 나타난다.
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상기 고산가 오일 전처리 반응부(100)에서 글리세린의 혼합량은 중량비율로 유리지방산(FAA, Free Fatty Acid)의 1/3 ~ 1/6으로 투입시키며, 이때 투입되는 글리세린의 양이 적거나 많으면 바이오디젤 생산 수율이 낮아진다.
상기 저산가 오일은 유리지방산 함량이 2.5% 이하로 조절된 유지로 일반적인 전이에스테르화법인 염기성 촉매와 메탄올을 투입하여 바이오디젤의 생산이 실시되고, 이때 발생되는 글리세린은 고산가 반응조에 투입되는 글리세린으로 사용되어 글리세린의 폐수처리가 필요없다.
상기 침전조(220)에서 침전된 글리세린을 글리세린 저장조(222)로 배출되고, 배출된 글리세린은 저산가 반응조(210)에서 투입된 염기 촉매제에 의해서 pH 12를 유지하므로 pH 1 ~ 3의 강산(황산 등)을 투입하여 pH 5 ~ 7로 조절하는 것이 바람직하고, 이때 강산을 투입하면서 순환시키면서 pH조절을 실시한다.
pH 조절 후 글리세린 배출조(224)에서 침전시켜 염분을 제거한 후 글리세린을 고산가 오일 전처리 반응부(100)로 보내진다.
상기 스태틱 믹서(110)(static mixer=라인믹서(line mixer))는 라인 내부에 엘리먼트요소 즉 방향이 다른 나선형 등의 프레임이 교차로 부착된 요소가 설치되고, 혼합물이 라인을 통과하면서 혼합물의 교반이 실시되는 것이다.
상기 케비테이션 반응기(300)는 스태틱 믹서(110)에서 1차 혼합된 혼합물을 주입시켜 90 ~ 105℃상태로 혼합반응시킨다.
상기 고산가 반응조(120)에서 헬리코일노즐에 의해서 고산가 반응조(120) 내부로 고르게 분출된 혼합물에서 침전되는 글리세린이 많이 함유된 혼합물은 고산가 반응조(120)의 바닥면의 배출구를 통해 재순환되고, 바닥면 배출구를 통해 배출시키기 전 상부 일측면에 배출구를 구비하여 저산가 오일로 조절된 혼합물을 바이오디젤 합성 반응부(200)로 보내진다.
상기 혼합물이 혼합반응부(330)의 회전체(336)와 고정체(338)사이로 유입되며, 구동모터부(310)에 의해서 회전체(336)를 고속 회전시켜 혼합반응을 실시하여 케비테이션을 발생시키고, 그 과정 중에 마이크로 제트가 발생되어 혼합반응을 빠르게 진행할 수 있다. 한편, 회전체(336)의 회전에 의해서 발생되는 열은 냉각수 유입구(322)를 통해 냉각수를 투입하여 회전체(336) 외면에 감싸지도록 위치되는 면을 통과시켜, 냉각 배출구(324)를 통해 배출하여 회전체(336)의 온도 상승을 방지하며, 혼합 반응을 마친 혼합물을 고산가 반응조(120)에 투입하여 90 ~ 105℃의 온도 및 감압 상태에서 물 및 이물질을 제거하되 상기 케비테이션 반응기를 통해 혼합반응이 이루어진 혼합물을 투입하여 실시되므로 상기 온도에서도 물 및 이물질 제거가 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, 상기 케비테이션 반응기(300)는 저산가 오일 제조시에도 사용이 가능할 수 있으며, 이때 케비테이션 반응기(300)는 원료유입구(332)에 고산가 오일을 주입하고, 추가로 메탄올 및 촉매제를 투입하는 추가 구성을 더하여 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템은 유리지방산이 다량 함유된 고산가 유지에서 유리지방산을 글리세린을 이용하여 저감시켜 저산가 유지로 생성시킨 뒤 바이오디젤을 제조하는 것으로 바이오디젤 제조과정에서 생성된 부산물인 글리세린을 사용하고, 케비테이션 반응기를 이용하여 고산가 유지를 낮은 온도에서 대량 적용시키므로 유리지방산이 다량 함유된 고산가 유지 원료를 이용한 바이오디젤을 생산시킬 수 있으므로 원가절감 및 생산효율을 극대화 시킨다.

Claims (8)

  1. 고산가 오일에 함유된 유리지방산 함량을 저감시키는 전처리과정이 포함된 바이오디젤 생산 시스템에 있어서,
    상기 바이오디젤 생산 시스템은
    유리지방산의 함량이 중량비율로 2.6~60% 포함하고 있는 고산가 오일에 글리세린을 혼합하여 유리지방산 함량을 1~2.5%으로 줄인 저산가 오일을 생산 후 배출시키는 고산가 반응조를 포함하는 고산가 오일 전처리 반응부; 및
    상기 고산가 오일 전처리 반응부에서 배출된 저산가 오일과 메탄올 및 촉매제를 주입하여 혼합하는 저산가 반응조, 상기 저산가 반응조에서 혼합된 혼합물을 주입하고, 글리세린을 침전시켜 분리 배출하는 침전조, 상기 침전조에서 글리세린이 분리된 혼합물을 주입시켜 메탄올을 회수하는 메탄올 회수조, 메탄올 회수 후 세척하는 세척조, 세척하여 불순물을 제거한 뒤 물을 제거하는 건조조 및 상기 건조조에서 물이 제거된 바이오디젤을 저장하는 바이오디젤 저장조를 포함하는 바이오디젤 합성 반응부;로 이루어지며,
    상기 침전조에서 분리배출된 글리세린을 글리세린 저장조로 주입한 뒤 글리세린 배출조로 투입하여 염분을 제거하고, 고산가 오일 전처리 반응부로 보내지는 것을 특징으로 하는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 바이오디젤 합성 반응부에서 글리세린 저장조는 주입된 글리세린에 pH 1 ~ 3의 강산을 투입하여 혼합시켜 글리세린의 pH를 pH 5 ~ 7 로 조절하여 글리세린 배출조 배출시킨 뒤 염분을 침전시켜 제거하는 것을 특징으로 하는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 고산가 오일 전처리 반응부는 고산가 반응조의 고산가 오일과 바이오디젤 합성 반응부의 글리세린 배출조에서 염분이 제거된 글리세린을 스태틱 믹서로 투입시켜 1차 혼합하고, 혼합된 혼합물을 케비테이션 반응기에 주입하여 혼합반응시킨 후 고산가 반응조 상부면에서 하방으로 재 투입하는 것을 특징으로 하는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 고산가 오일 전처리 반응부는 재 투입되는 혼합물을 스태틱 믹서, 케비테이션 반응기 및 고산가 반응조로 복수번 순환시켜 저산가 오일을 제조하고, 순환시키는 과정에서 물 및 불순물을 진공·응축장치를 이용하여 고산가 반응조에서 배출되어 제거하며, 상기 제조된 저산가 오일을 배출하는 것을 특징으로 하는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 고산가 반응조는 내부 상부면에 복수개의 헬리코일노즐을 부착설치하여 케비테이션 반응기에서 배출된 혼합물을 고산가 반응조 내부로 분사하면서 주입시키는 것을 특징으로 하는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템.
  6. 제3 항에 있어서, 상기 케비테이션 반응기는 구동모터부, 상기 구동모터부의 회전축이 삽입되며, 냉각수를 유입하고, 배출하는 냉각수 유입구와 냉각수 배출구를 포함하는 냉각부, 스태틱 믹서에서 배출되는 혼합물을 유입하는 원료유입구와 혼합시킨 뒤 배출하는 원료배출구와 상기 회전축과 고정연결된 회전체와 상기 회전체와 소정의 사이공간이 이루어지도록 마주보게 위치되는 고정체를 포함하는 혼합반응부, 상기 혼합반응부의 사이공간으로 원료유입구에서 혼합물이 유입된 후 혼합반응 시키며, 상기 고정체를 유동시켜 사이공간의 간격을 조절하는 유격조정부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 고정체와 회전체는 원판형으로 마주보는 면이 평편한 면을 이루거나 회전가능하도록 굴곡을 형성하되 치합되게 형성된 면으로 이루어지며, 회전체의 회전으로 혼합물이 혼합반응하면서 원심력에 의해서 외방으로 이동되어 원료배출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 구동모터부는 회전축이 냉각부를 통과하여 회전체와 연결설치되어 회전하되, 회전체로 직접 연결되어 설치되거나 구동모터부가 일측에 설치되어 벨트로 연결되어 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 바이오디젤부산물을 이용한 고산가 오일 전처리과정을 포함하는 바이오디젤 생산 시스템.
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