一种用于生物柴油的反应装置制造方法及图纸

一种用于生物柴油的反应装置，主要由甲醇高位槽、油脂高位槽、流量计、两组反应柱、两个分离罐组成，在每组反应柱之后设一分离罐，在流量计和反应柱之间设一混合管，混合管上具有混合室分别连接了甲醇扰动管、油脂扰动管和混合液扰动管，甲醇扰动管、油脂扰动管、混合液扰动管其内部设置了以弹簧的螺旋方式连续地的凸出于管内表面的凸出体，甲醇扰动管、油脂扰动管混合室中交汇，其管道中的甲醇和油脂在混合室交汇后通过混合液扰动管流出。本实用新型专利技术，甲醇扰动管和油脂扰动管的作用，使甲醇、油脂以极高的流速和紊流状态下得到混合，混合后的混合液经过混合液扰动管进一步的混合，从而混合管完成在酯交换反应的初期油脂和醇类的均匀混合。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生物柴油的生产反应装置，属于化工装备领域。
技术介绍
生物柴油，是植物柴油和动物柴油的总称，它是从可再生的生物质资源中获得的一种性能近似于柴油的柴油替代品。其主要成分为长碳链脂肪酸所形成的甲酯或乙酯类物质。其原料来源广泛，可再生资源如大豆油和油菜籽油作物，油棕和黄连木等油料林木果实，工业上微藻等油料水生植物以及动物油脂、废弃的餐饮油，甚至一些油籽和树种等都可以作为生物柴油的来源。它可以替代石化柴油，是一种可再生的、清洁的生物燃料。生产生物柴油的典型反应方程式为：酯交换反应的催化剂有酸、碱或酶催化剂。在酯交换反应的初期，油脂和醇类分层，反应混合不均匀，在酯交换反应中期，油脂和甲醇开始反应，产生的脂肪酸单甲酯、脂肪酸二甲酯，使得反应物料混合均匀成为均相，在酯交换反应后期，则产生的副产物甘油的量开始增加，副产物甘油和物料产生分层，因此，现有技术采用的间歇搅拌式的反应和反应柱连续反应的方式都不能完全适应生物柴油的酯交换反应过程，采用间歇搅拌式的反应，其反应搅拌效果好，对反应的前期有利，但是到了反应后期，随着副产物甘油的量增加，副产物不能及时的分离出去，不利于反应的进一步进行，反应的转化率得不到提高；同样，采用反应柱连续反应的方式，其连续性反应好，但搅拌效果不好，对反应前期不利。因此，不管采用间歇搅拌式的反应和反应柱连续反应的方式，对制备生物柴油都存在的较大的缺陷。
技术实现思路
为解决现有技术上不足，本技术提供的解决方案如下：一种用于生物柴油的反应装置，主要由甲醇高位槽、油脂高位槽、流量计、两组反应柱、两个分离罐组成，甲醇高位槽、油脂高位槽分别通过流量计和反应柱管道连接，在每组反应柱之后设一分离罐，在流量计和反应柱之间设一混合管，混合管上具有一个三通的混合室在三个接口上分别连接了甲醇扰动管、油脂扰动管和混合液扰动管，混合管的甲醇扰动管连接于甲醇高位槽下方，混合管的油脂扰动管连接于油脂高位槽下方，其特征在于：所述的甲醇扰动管，其内部设置了以弹簧的螺旋方式连续地的凸出于管内表面的凸出体，油脂扰动管，其内部设置了以弹簧的螺旋方式连续地的凸出于管内表面的凸出体，混合液扰动管，其内部设置了以弹簧的螺旋方式连续地的凸出于管内表面的凸出体，甲醇扰动管、油脂扰动管位于混合室的两侧边上方以60°的倾斜角度在混合室中交汇，其管道中的甲醇和油脂在混合室交汇后通过混合室下方的混合液扰动管流出，混合液扰动管出口和反应柱下部进口连接。本技术，甲醇经过甲醇扰动管时，其内部连续凸出体，可以改变和扰动甲醇，使其流动状态到达紊流状态，目的可以更好地使甲醇和油脂在混合室中混合。本技术，油脂经过油脂扰动管时，其内部连续凸出体，可以改变和扰动油脂，使其流动状态到达紊流状态，目的可以更好地使甲醇和油脂在混合室中混合。本技术，甲醇和油脂的混合液经过混合液扰动管时，其内部连续凸出体，可以改变和扰动混合液，使得混合液中的甲醇和油脂在混合液扰动管中得到进一步地混合，从而方便反应柱的反应。本技术，甲醇扰动管的内径要小于油脂扰动管的内径，油脂扰动管的内径又要小于混合液扰动管的内径。本技术，甲醇和油脂分别通过甲醇扰动管和油脂扰动管的作用，使得甲醇、油脂以极高的流速和紊流状态下得到初步混合，初步混合后的混合液经过混合液扰动管进一步的混合，从而混合管完成在酯交换反应的初期油脂和醇类的均匀混合，在反应柱部分，物料在固体催化剂的作用下，完成酯交换反应中期、后期的反应，通过反应柱后面的分离罐，可以将酯交换产生的副产物甘油部分分 离出来，分离副产物后的物料继续进入反应柱进一步反应，提高酯交换反应转化率的目的。作为优选，为提高生物柴油的酯交换反应的转化率，所述的两组反应柱，每组反应柱为两个串联的反应柱组成。作为优选，为达到更好的分离效果，所述的分离罐，其容积为每个反应柱内持液量的5～10倍。本技术的有益效果，可以将生物柴油的酯交换反应的各个不同阶段分别分开，克服在不同阶段酯交换反应带来的问题，提高反应转化率的目的。附图说明图1为本技术生物柴油反应装置示意图。图2为混合管内部示意图。其中：1-甲醇高位槽、2-油脂高位槽、3-流量计、4-混合管、41-甲醇扰动管、42-油脂扰动管、43-混合室、44-混合液扰动管、5-反应柱、6-分离罐。具体实施方式图1中，一种用于生物柴油的反应装置，主要由甲醇高位槽(1)、油脂高位槽(2)、流量计(3)、两组反应柱(5)、两个分离罐(6)组成，甲醇高位槽(1)、油脂高位槽(2)分别通过流量计(3)和反应柱(5)管道连接，在每组反应柱(5)之后设一分离罐(6)，在流量计(3)和反应柱(5)之间设一混合管(4)，混合管(4)上具有一个三通的混合室(43)在三个接口上分别连接了甲醇扰动管(41)、油脂扰动管(42)和混合液扰动管(44)，混合管(4)的甲醇扰动管(41)连接于甲醇高位槽(1)下方，混合管(4)的油脂扰动管(42)连接于油脂高位槽(2)下方，甲醇扰动管(41)、油脂扰动管(42)位于混合室(43)的两侧边上方以60°的倾斜角度在混合室(43)中交汇，其管道中的甲醇和油脂在混合室(43)交汇后通过混合室(43)下方的混合液扰动管(44)流出，混合液扰动管(44)出口和反应柱(5)下部进口连接。图2中，甲醇扰动管(41)、油脂扰动管(42)和混合液扰动管(44)，其内部设置了以弹簧的螺旋方式连续地的凸出于管内表面的凸出体。工作方式：根据流量计(3)，打开甲醇高位槽(1)、油脂高位槽(2)下的阀门，使其按一定的比例流量进入同一管道中，并进入混合管(4)进行混合， 充分混合的反应液通过管道从下部进入到反应柱(5)中快速反应，反应柱(5)中填充的为固体酸或固体碱催化剂，混合物料在反应柱(5)反应完成酯交换的中期和后期反应后，进入到分离罐(6)中，反应液和甘油分层，其中，反应液在上层，甘油在下层，反应液在上部缓缓进入后面连接的反应柱(5)中进行进一步的反应，以提高生物柴油酯交换反应的转化率，反应完毕后的物料进入其后面连接分离罐(6)进一步分离，上层的反应液在分离罐(6)侧边上部流入下道工序，甘油则可以通过分离罐(6)下面的出口，定期收集起来，作为副产物使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生物柴油的反应装置，主要由甲醇高位槽、油脂高位槽、流量计、两组反应柱、两个分离罐组成，甲醇高位槽、油脂高位槽分别通过流量计和反应柱管道连接，在每组反应柱之后设一分离罐，在流量计和反应柱之间设一混合管，混合管上具有一个三通的混合室在三个接口上分别连接了甲醇扰动管、油脂扰动管和混合液扰动管，混合管的甲醇扰动管连接于甲醇高位槽下方，混合管的油脂扰动管连接于油脂高位槽下方，其特征在于：所述的甲醇扰动管，其内部设置了以弹簧的螺旋方式连续地的凸出于管内表面的凸出体，油脂扰动管，其内部设置了以弹簧的螺旋方式连续地的凸出于管内表面的凸出体，混合液扰动管，其内部设置了以弹簧的螺旋方式连续地的凸出于管内表面的凸出体，甲醇扰动管、油脂扰动管位于混合室的两侧边上方以60°的倾斜角度在混合室中交汇，其管道中的甲醇和油脂在混合室交汇后通过混合室下方的混合液扰动管流出，混合液扰动管出口和反应柱下部进口连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于生物柴油的反应装置，主要由甲醇高位槽、油脂高位槽、流量计、两组反应柱、两个分离罐组成，甲醇高位槽、油脂高位槽分别通过流量计和反应柱管道连接，在每组反应柱之后设一分离罐，在流量计和反应柱之间设一混合管，混合管上具有一个三通的混合室在三个接口上分别连接了甲醇扰动管、油脂扰动管和混合液扰动管，混合管的甲醇扰动管连接于甲醇高位槽下方，混合管的油脂扰动管连接于油脂高位槽下方，其特征在于：所述的甲醇扰动管，其内部设置了以弹簧的螺旋方式连续地的凸出于管内表面的凸出体，油脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱贵兴，
申请(专利权)人：朱贵兴，
类型：新型
国别省市：福建;35