一種制備生物柴油的酯交換塔釜式連續(xù)反應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于化工設備領域，尤其設及生物柴油的反應設備，具體設及一種制 備生物柴油的醋交換塔蓋式連續(xù)反應裝置。
【背景技術】
[0002] 生物柴油多W植物油和動物脂肪作為主要原料來源，目前國內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)生物柴 油主要有兩種方法，一種是將滿水油等低酸價油經(jīng)過精煉后，直接采用醋交換法進行反應 制生物柴油；另一種是采用酸價高的油脂先進行醋化反應，將大部分脂肪酸轉(zhuǎn)化為脂肪酸 醋，酸價降低后，再進行醋交換反應。無論哪種方法均需進行醋交換反應。
[0003] 生物柴油的醋交換反應通常是利用反應蓋進行，將原料置于蓋中，待該批原料消 耗后，將反應產(chǎn)物導出，再加入新的原料進行反應。運樣醋交換反應過程是間斷的，不能連 續(xù)生產(chǎn)，因而每批原料都要進行預熱、加催化劑等操作，能耗高、操作復雜、生產(chǎn)周期長。鑒 于此，曾經(jīng)有部分生產(chǎn)企業(yè)嘗試采用連續(xù)式的管道反應裝置來替代反應蓋，但由于我國生 物柴油原料多為廢棄油脂，其中含有一定量的雜質(zhì)，因此經(jīng)常出現(xiàn)管道堵塞現(xiàn)象。
[0004] 由于醋交換反應是可逆反應，顯然將反應后產(chǎn)物排出（主要為甘油），更有利于轉(zhuǎn) 化率的提高。但目前常規(guī)的生物柴油生產(chǎn)工藝仍是加大反應原料劑量的方法使化學平衡向 增加反應后產(chǎn)物的方向傾斜一一將過量的醇(主要是甲醇)加入醋交換蓋內(nèi)參與反應，通常 醇與油脂的摩爾比為6:1(約為反應所需量的2倍），然后再將過量的醇脫除。運種生產(chǎn)工藝 具有明顯缺陷:一是甲醇的使用量大，眾所周知甲醇易燃易爆且具有毒性，大量使用有安全 風險；二是通過增加原料的方法來增加反應后產(chǎn)物的量對反應后產(chǎn)物的產(chǎn)率提高水平有 限。
[0005] 因此，如何使進行醋交換反應的生產(chǎn)設備實現(xiàn)不堵塞的連續(xù)生產(chǎn)的同時，又能顯 著提高產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，是工業(yè)化生物柴油生產(chǎn)中一個尚未解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本實用新型的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)生 產(chǎn)、不易堵塞、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率高的制備生物柴油的醋交換塔蓋式連續(xù)反應裝置。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：
[000引一種制備生物柴油的醋交換塔蓋式連續(xù)反應裝置，包括反應蓋，該反應蓋設置有 進料管和出料管，其特征在于，還包括原料輸送系統(tǒng)和導流控制系統(tǒng);所述的原料輸送系統(tǒng) 包括原料加注管、輸送累和加熱器;所述的原料加注管上設置有若干個用于加注原料或催 化劑的原料加注口，該原料加注管與所述的輸送累連通，所述的輸送累與進料管通過原料 輸送管連通;所述的加熱器設置在原料輸送管上，該加熱器為多管反應器;所述的導流控制 系統(tǒng)包括調(diào)頻電機和=葉螺旋攬拌器;所述的調(diào)頻電機調(diào)整在反應蓋的頂部，通過連桿與 位于反應蓋內(nèi)的所述=葉螺旋攬拌器固定連接。
[0009]進一步，所述的導流控制系統(tǒng)還包括位于反應蓋內(nèi)且與其內(nèi)壁平行的導流筒，該 導流筒固定在所述反應蓋的中間，上、下端均為敞口且不與所述的反應蓋接觸;所述的=葉 螺旋攬拌器位于所述導流筒的上部，所述的進料管的出口端位于所述的導流筒內(nèi)，且處于 所述的=葉螺旋攬拌器的下方。
[0010] 進一步，所述的出料管的進口端與所述進料管的出口端處于同一的水平線上。
[0011] 進一步，所述的調(diào)頻電機上設置用減速器，用于調(diào)整所述=葉螺旋攬拌器的轉(zhuǎn)速。
[0012] 進一步，所述的反應蓋和進料管的內(nèi)部分別設置有溫度傳感器。
[0013] 進一步，所述的原料加注管、原料輸送管、出料管和原料加注口上均設置有閥口。
[0014] 進一步，所述的反應蓋的下端設置有回流管，該回流管與所述的原料加注管連通； 所述的回流管上設置有止流閥，用于控制所述反應蓋內(nèi)的物質(zhì)的回流量。
[0015] 進一步，所述的出料管上設置有取樣口，用于取樣檢驗。
[0016] 進一步，所述的S葉螺旋攬拌器的轉(zhuǎn)速為80-400rpm。
[0017] 進一步，所述的反應蓋的高徑比為3~4:1。
[0018] 與現(xiàn)有的技術相比，本實用新型具有如下有益效果：
[0019] 1、本實用新型為塔蓋式反應容器結(jié)合可調(diào)節(jié)的管道反應設計，醋交換反應除在塔 蓋式反應容器內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定進行，不會堵塞外；同時在累輸送的管路及加熱器中均進行連續(xù) 反應，由于累的循環(huán)使物料不能停留聚集，減少了堵塞，同時由于在物料中的部分中間非原 料物料活性物存在，使物料的粘度降低，相溶性更好，不僅不存在管道反應器的堵塞問題， 還增強了反應進程。
[0020] 2、由于本實用新型將反應后產(chǎn)物導出，促使醋交換反應向有利于生成反應后產(chǎn)物 的方向進行，從而大大地提高了產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率。
[0021] 3、由于本實用新型將反應后產(chǎn)物導出的方向控制化學反應的方向，從而極大地減 少了醇類，尤其是甲醇的使用量，安全性大大提高。
[0022] 4、由于是連續(xù)反應，通過反應產(chǎn)物對整個體系的粘度、相溶性的影響，使反應速度 加快，并減少了催化劑的用量
[0023] 5、本實用新型不需要進行每蓋進料、出料操作，需要的操作人員少，成本低。
[0024] 6、本實用新型與相同容積的間斷式反應蓋相比，產(chǎn)量有顯著提高。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[00%]附圖中：1-反應蓋；10-導流筒；11-進料管；12-出料管；121-取樣口；21-原 料加注管;211-原料加注口； 22-輸送累;23-原料輸送管;24-加熱器;31-S葉螺旋攬 拌器;32-調(diào)頻電機;33-減速器;4 一溫度傳感器;5-回流管;51-止流閥。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0028] -、一種制備生物柴油的醋交換塔蓋式連續(xù)反應裝置，如圖1所示，包括反應蓋1， 該反應蓋1設置有進料管11和出料管12,其特征在于，還包括原料輸送系統(tǒng)和導流控制系 統(tǒng);所述的原料輸送系統(tǒng)包括原料加注管21、輸送累22和加熱器24;所述的原料加注管21上 設置有若干個用原料加注口 211，可W分別加注原料油、甲醇和催化劑等物質(zhì)；該原料加注 管21與所述的輸送累22連通，所述的輸送累22與進料管11通過原料輸送管23連通;所述的 加熱器24設置在原料輸送管23上，該加熱器24為多管反應器，用于給原料加熱，同時因其具 有多管反應器的功能，可W促進原料混合，并在多管內(nèi)進行醋交換反應，提高反應速率;其 原因在于，加熱器24能夠在滿足物料加熱循環(huán)的同時，利用輸送累22的出口存在的輸送壓 力，使醋交換反應速率更快。
[0029] 所述的導流控制系統(tǒng)包括調(diào)頻電機32和=葉螺旋攬拌器31;所述的調(diào)頻電機32調(diào) 整在反應蓋1的頂部，通過連桿與位于反應蓋1內(nèi)的所述=葉螺旋攬拌器31固定連接。
[0030] 作為一種優(yōu)選的實施方式，所述的導流控制系統(tǒng)還包括位于反應蓋1內(nèi)且與其內(nèi) 壁平行的導流筒10,該導流筒10固定在所述反應蓋1的中間，上、下端均為敞口且不與所述 的反應蓋1接觸;所述的=葉螺旋攬拌器31位于所述導流筒10的上部，所述的進料管11的出 口端位于所述的導流筒10內(nèi)，且處于所述的=葉螺旋攬拌器31的下方。導流筒10的使用可 W使物料在其內(nèi)部向下流動，物料流動到反應蓋1底部后，在=葉螺旋攬拌器31的旋轉(zhuǎn)作用 下向?qū)Я魍?0與反應蓋1內(nèi)壁之間的空間流動，再在新的向下流動的原料的推動作用下，向 上流動，從而實現(xiàn)物料的充分接觸W促進反應進行。
[0031] 作為一種優(yōu)選的實施方式，所述的出料管12的進口端與所述進料管11的出口端處 于同一的水平線上。運樣有利于物料的循環(huán)。
[0032] 作為一種優(yōu)選的實施方式，所述的調(diào)頻電機32上設置用減速器33,用于調(diào)整所述 =葉螺旋攬拌器31的轉(zhuǎn)速，W適應不同物料的反應需求。
[0033] 作為一種優(yōu)選的實施方式，所述的反應蓋1和進料管11的內(nèi)部分別設置有溫度傳 感器4,便于監(jiān)控反應溫度。
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