【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工，尤其涉及一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置及方法。
技术介绍
1、随着全球航空运输业的快速发展，对航空煤油的需求持续增长，同时，为应对环境污染和能源危机，寻求可持续的替代燃料成为当务之急。生物航空煤油作为一种绿色、可再生能源，具有广阔的应用前景。
2、目前对于加氢脱氧法制备生物航空煤油的方法来说，其主要通过植物油、动物脂肪或废弃油脂等原料加入氢气进行加氢脱氧反应，在加工过程中，可通过管路组件向反应釜底部通入氢气，以使氢气在上升过程中能够经过反应釜内的原料，氢气由于自身浮力，在上升过程中即便受到搅拌影响，仍倾向于直线向上快速逃窜，无法长时间、充分地与原料在各个层面深度混合，这就导致氢气与原料的接触面积有限，较多的氢气无法及时与原料发生充分完全反应，不仅造成浪费，同时导致生物航煤的制备效率较低。鉴于此，本申请提出一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置及方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置及方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，包括反应釜，所述反应釜内设有搅拌组件，所述搅拌组件用于搅拌反应混合物，所述搅拌组件包括中空方轴、多个空心搅拌叶及驱动组件，所述中空方轴转动设置在反应釜内底部，各所述空心搅拌叶的一端固定连接有转轴，所述空心搅拌叶另一端固定连接有连接管，且所述连接管远
4、所述驱动组件用于驱动搅拌组件旋转，所述中空方轴上安装有加气组件，所述加气组件用于向反应釜内输送气体，所述反应釜内还安装有旋转组件，所述旋转组件用于使各空心搅拌叶发生自转。
5、优选地，所述旋转组件包括多个固定连接在反应釜内壁上的环形齿轨，所述转轴远离空心搅拌叶的一端固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与环形齿轨啮合，且所述驱动齿轮沿环形齿轨行走。
6、优选地，所述驱动组件包括主动齿轮、从动齿轮及驱动电机，所述从动齿轮固定连接在中空方轴上，所述驱动电机固定安装在反应釜上端，所述驱动电机的输出轴与主动齿轮固定连接，且所述主动齿轮与从动齿轮啮合。
7、优选地，所述中空方轴的侧壁上固定连接有多个导气管，且所述导气管与中空方轴内部相通，所述导气管远离中空方轴的一端连通有胀缩球。
8、优选地，所述加气组件包括注气管、伸缩管、三通管、滑块、往复丝杠及丝杠螺母，所述滑块滑动设置在中空方轴内，所述往复丝杠设置在中空方轴内部，且所述往复丝杠的上端固定连接在反应釜内顶部，所述丝杠螺母与往复丝杠组成丝杠副，所述丝杠螺母固定连接在滑块的上端，所述滑块的侧壁开设有两个导气槽，所述三通管上两端分别与两个导气槽相通，所述三通管的下端与伸缩管相通，所述注气管与伸缩管相通。
9、优选地，所述滑块的侧壁与中空方轴的内壁紧密贴合。
10、优选地，所述反应釜的内壁上固定连接有多个套筒，所述套筒内滑动设有驱动杆，所述驱动杆上固定连接有拨动板，所述拨动板的侧壁上固定连接有扰动杆，所述驱动杆通过伸缩装置使其伸缩。
11、优选地，所述伸缩装置包括弹簧、转盘及多个拨动块，所述弹簧一端固定连接在反应釜内壁上，所述弹簧另一端与驱动杆固定连接，所述转盘固定连接在中空方轴上，所述转盘的周向侧壁开设有环形槽，多个拨动块等间距固定分布在环形槽四周，所述驱动杆远离弹簧的一端转动连接有滚轮，所述滚轮沿环形槽行走。
12、本专利技术还公开了一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产方法，基于上述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置使用，包括以下步骤：
13、s1、原料预处理：选取合适的生物质原料，如植物油、动物脂肪或废弃油脂等，对其进行除杂、脱水处理，确保原料纯度，避免杂质影响后续反应；
14、s2、加氢脱氧反应，将预处理后的原料送入反应釜中，并通过加气组件中的注气管向反应釜内加入氢气，并再向反应釜内加入催化剂，启动反应釜的同时也启动反应釜内的搅拌组件，在一定温度、压力条件下进行加氢脱氧反应；
15、s3、产物分离，加氢脱氧反应后的产物进入分离设备，通过蒸馏、萃取等方法将生物航空煤油馏分与未反应原料、氢气及其他副产物分离；
16、s4、精馏，对分离出的生物航空煤油馏分进行精制处理，采用加氢精制工艺，进一步脱除硫、氮等杂质，提高产品品质，使其各项性能指标满足航空煤油标准要求。
17、优选地，所述空心搅拌叶呈螺旋扭曲状，所述连接管内安装有单向截止阀。
18、本专利技术具有以下有益效果：
19、1、通过设置带有排气孔的空心搅拌叶，在通过加气组件向反应釜内注入氢气时，可使氢气通过空心搅拌叶侧壁上的排气孔排出，与此同时，在旋转组件的作用下，空心搅拌叶随中空方轴转动的同时还将发生自转，如此可使从排气孔排出的氢气朝各个方向喷出，可以增大的延长氢气与原料的接触面积，使得氢气反应更加充分完全，减少浪费的同时也提高了生物航煤的制备效率；
20、2、通过设置注气管、伸缩管、三通管、滑块、往复丝杠及丝杠螺母等部件组成的注气组件，可在注气组件输入氢气的过程中，丝杠螺母围绕往复丝杠转动并发生上下往复移动，则丝杠螺母可带动滑块上下同步移动，可使氢气输入不同高度位置的空心搅拌叶中，如此可使氢气从不同高度位置排出，如此可使氢气与原料混合更加充分均匀，进一步提高生物航煤的制备效率；
21、3、通过设置胀缩球，当滑块沿中空方轴上下移动过程中，氢气可经过各导气管注入胀缩球，并引起胀缩球膨胀，而当滑块离开时，胀缩球收缩，则胀缩球内的氢气排回中空方轴中，每当胀缩球收缩时，可在球体附近形成“空腔”区域，反应釜内的液体在压力差作用下迅速向该区域涌入，形成强烈的局部对流，能够卷吸周围的氢气气泡，有效延长氢气在原料的驻留时间，促使氢气反应完全；
22、而每当球膨胀时，会将之前收缩阶段聚集在其周围的原料液体与氢气向外排挤，形成一股向外辐射的流场，促使物料的流动更加剧烈，进一步提升混合效率，使气液混合更加均匀；
23、4、通过设置伸缩装置带动驱动杆伸缩，可使驱动杆上侧的拨动板发生径向移动，如此可使扰动杆不断戳动上浮的氢气气泡，可将氢气气泡打碎成大量的小气泡，进一步增大氢气与液体原料的接触面积，促使反应充分完全。
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1.一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，包括反应釜（1），所述反应釜（1）内设有搅拌组件，所述搅拌组件用于搅拌反应混合物，其特征在于，所述搅拌组件包括中空方轴（3）、多个空心搅拌叶（4）及驱动组件，所述中空方轴（3）转动设置在反应釜（1）内底部，各所述空心搅拌叶（4）的一端固定连接有转轴（17），所述空心搅拌叶（4）另一端固定连接有连接管（19），且所述连接管（19）远离空心搅拌叶（4）的一端转动连接有旋转接头（30），且所述连接管（19）一端与空心搅拌叶（4）内部相通，所述连接管（19）的另一端与旋转接头（30）相通，且所述旋转接头（30）转动设置在中空方轴（3）内壁上并与中空方轴（3）内部相通，所述空心搅拌叶的侧壁开设有排气孔（18）；
2.根据权利要求1所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，其特征在于，所述旋转组件包括多个固定连接在反应釜（1）内壁上的环形齿轨（8），所述转轴（17）远离空心搅拌叶（4）的一端固定连接有驱动齿轮（16），所述驱动齿轮（16）与环形齿轨（8）啮合，且所述驱动齿轮（16）沿环形齿轨（8）行走。
3.根据权利
4.根据权利要求1所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，其特征在于，所述中空方轴（3）的侧壁上固定连接有多个导气管（6），且所述导气管（6）与中空方轴（3）内部相通，所述导气管（6）远离中空方轴（3）的一端连通有胀缩球（7）。
5.根据权利要求1所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，其特征在于，所述加气组件包括注气管（13）、伸缩管（25）、三通管（26）、滑块（28）、往复丝杠（14）及丝杠螺母（27），所述滑块（28）滑动设置在中空方轴（3）内，所述往复丝杠（14）设置在中空方轴（3）内部，且所述往复丝杠（14）的上端固定连接在反应釜（1）内顶部，所述丝杠螺母（27）与往复丝杠（14）组成丝杠副，所述丝杠螺母（27）固定连接在滑块（28）的上端，所述滑块（28）的侧壁开设有两个导气槽（31），所述三通管（26）上两端分别与两个导气槽（31）相通，所述三通管（26）的下端与伸缩管（25）相通，所述注气管（13）与伸缩管（25）相通。
6.根据权利要求5所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，其特征在于，所述滑块（28）的侧壁与中空方轴（3）的内壁紧密贴合。
7.根据权利要求1所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，其特征在于，所述反应釜（1）的内壁上固定连接有多个套筒（9），所述套筒（9）内滑动设有驱动杆（23），所述驱动杆（23）上固定连接有拨动板（10），所述拨动板（10）的侧壁上固定连接有扰动杆（22），所述驱动杆（23）通过伸缩装置使其伸缩。
8.根据权利要求7所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，其特征在于，所述伸缩装置包括弹簧（24）、转盘（5）及多个拨动块（15），所述弹簧（24）一端固定连接在反应釜（1）内壁上，所述弹簧（24）另一端与驱动杆（23）固定连接，所述转盘（5）固定连接在中空方轴（3）上，所述转盘（5）的周向侧壁开设有环形槽（20），多个拨动块（15）等间距固定分布在环形槽（20）四周，所述驱动杆（23）远离弹簧（24）的一端转动连接有滚轮（21），所述滚轮（21）沿环形槽（20）行走。
9.一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产方法，基于权利要求1-8任意一项所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置使用，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求1所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，所述空心搅拌叶（4）呈螺旋扭曲状，所述连接管（19）内安装有单向截止阀。
...【技术特征摘要】
1.一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，包括反应釜（1），所述反应釜（1）内设有搅拌组件，所述搅拌组件用于搅拌反应混合物，其特征在于，所述搅拌组件包括中空方轴（3）、多个空心搅拌叶（4）及驱动组件，所述中空方轴（3）转动设置在反应釜（1）内底部，各所述空心搅拌叶（4）的一端固定连接有转轴（17），所述空心搅拌叶（4）另一端固定连接有连接管（19），且所述连接管（19）远离空心搅拌叶（4）的一端转动连接有旋转接头（30），且所述连接管（19）一端与空心搅拌叶（4）内部相通，所述连接管（19）的另一端与旋转接头（30）相通，且所述旋转接头（30）转动设置在中空方轴（3）内壁上并与中空方轴（3）内部相通，所述空心搅拌叶的侧壁开设有排气孔（18）；
2.根据权利要求1所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，其特征在于，所述旋转组件包括多个固定连接在反应釜（1）内壁上的环形齿轨（8），所述转轴（17）远离空心搅拌叶（4）的一端固定连接有驱动齿轮（16），所述驱动齿轮（16）与环形齿轨（8）啮合，且所述驱动齿轮（16）沿环形齿轨（8）行走。
3.根据权利要求1所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，其特征在于，所述驱动组件包括主动齿轮（12）、从动齿轮（11）及驱动电机（2），所述从动齿轮（11）固定连接在中空方轴（3）上，所述驱动电机（2）固定安装在反应釜（1）上端，所述驱动电机（2）的输出轴与主动齿轮（12）固定连接，且所述主动齿轮（12）与从动齿轮（11）啮合。
4.根据权利要求1所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，其特征在于，所述中空方轴（3）的侧壁上固定连接有多个导气管（6），且所述导气管（6）与中空方轴（3）内部相通，所述导气管（6）远离中空方轴（3）的一端连通有胀缩球（7）。
5.根据权利要求1所述的一种加氢脱氧法制备生物航空煤油的生产装置，其特征在于，所述加气组件包括注气管（13）、伸缩管（25）、三通管（26）、滑块（28）、往复丝...
【专利技术属性】
技术研发人员：张学旺，杨建斌，杜慧聪，贺婷婷，
申请(专利权)人：上海中器环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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