一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)裝置的制造方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及柴油生產(chǎn)裝置領域，特別是涉及一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)
目.ο
【【背景技術】】
[0002]近些年隨著石油儲藏量的急劇下降和化石燃料價格的不斷上漲，能源危機越來越嚴峻。面對著化石能源的匱乏和環(huán)境污染的雙重壓力，人類在不斷地尋找一種新型的可循環(huán)使用且對環(huán)境友好的能源，生物柴油正是這樣的一種能源，其可生物降解、無毒、排放物環(huán)境污染小、熱值高。主要由大豆油、回收烹飪油、動物油等可再生油脂裂化或醋交換反應制得，是典型的“綠色能源”。目前，與該產(chǎn)品有關的研究、開發(fā)、使用和推廣等工業(yè)已得到眾多發(fā)達國家的重視。但是，目前生物柴油研究產(chǎn)業(yè)化的程度并不高，主要原因是生物柴油的生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)設備陳舊、生產(chǎn)周期較長等原因制約著其普遍推廣。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)裝置，能夠連續(xù)化生產(chǎn)生物柴油，生產(chǎn)效率高。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]包括反應釜，反應釜上設置有和原料盛放裝置相連的原料通道，以及和產(chǎn)物收集裝置相連的產(chǎn)物通道，反應釜上設置有超聲波攪拌裝置以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0006]進一步地，超聲波攪拌裝置包括超聲波發(fā)生器，超聲波發(fā)生器連接超聲波轉(zhuǎn)換器，超聲波轉(zhuǎn)換器上安裝有超聲變幅桿，且在生產(chǎn)過程中，超聲變幅桿伸入反應釜內(nèi)的物料中。
[0007]進一步地，超聲波轉(zhuǎn)換器上開設有冷卻水通道。
[0008]進一步地，反應爸采用夾套反應爸，且夾套中有能夠循環(huán)流動的載熱體。
[0009]進一步地，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括安裝在反應釜中用于獲取物料溫度的溫度傳感器，溫度傳感器和溫度控制器相連，溫度控制器與能夠調(diào)節(jié)載熱體流量的氣動執(zhí)行器相連。
[0010]進一步地，產(chǎn)物通道上設置有水平的離心機，且沿產(chǎn)物流動方向，離心機上依次開設有用于液態(tài)產(chǎn)物流出的第一出口，以及用于固態(tài)催化劑排出的第二出口 ；產(chǎn)物收集裝置包括兩個，分別連接第一出口和第二出口。
[0011]進一步地，原料通道上設置有第一輸料栗和第一止回閥，產(chǎn)物通道上設置有第二輸料栗和第二止回閥。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果:
[0013]本實用新型通過在反應釜上設置和原料盛放裝置相連的原料通道，便于向反應釜中輸送反應物料；在反應釜上設置有超聲波攪拌裝置以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在反應過程中，能夠通過超聲波實現(xiàn)對物料的攪拌，利于物料混合均勻，且能耗低；同時在所需要的溫度下進行反應，反應結束后，能夠通過產(chǎn)物通道，將產(chǎn)物輸送至產(chǎn)物收集裝置，形成超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)。本實用新型結構簡單，使用方便，可以連續(xù)化生產(chǎn)，效率高。
[0014]進一步地，本實用新型中通過在超聲波轉(zhuǎn)換器上開設冷卻水通道，能夠連通冷卻水，防止超聲波轉(zhuǎn)換器過熱損壞。
[0015]進一步地，本實用新型采用夾套反應爸，加熱方便。
[0016]進一步地，本實用新型中的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠根據(jù)實驗要求的溫度給定值，利用溫度控制器對氣動執(zhí)行器進行控制，通過氣動執(zhí)行器對反應釜夾套內(nèi)載熱體流量進行操縱，進而控制反應物料的溫度，便于考察溫度因素對反應產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率的影響。
[0017]進一步地，本實用新型通過設置離心機，能夠?qū)Ξa(chǎn)物進行分離。
[0018]進一步地，本實用新型通過設置第一輸料栗和第二輸料栗，便于快速對物料進行輸送。
【【附圖說明】】
[0019]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖中:1、溫度控制器，2、超聲波轉(zhuǎn)換器，3、反應釜，4、超聲波發(fā)生器，5、離心機，6、冷卻水入口，7、冷卻水出口，8、第一出口，9、第二出口，10、第一輸料栗，11、氣動執(zhí)行器，12、第二輸料栗，13、第一止回閥，14、第二止回閥。
【【具體實施方式】】
[0021]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
[0022]參見圖1，本實用新型包括反應釜3，反應釜3采用夾套反應釜，且夾套中有能夠循環(huán)流動的載熱體，載熱體可以采用熱水、水蒸氣或其他介質(zhì)，用于內(nèi)部反應系統(tǒng)溫度的調(diào)節(jié)。反應釜3上設置有和原料盛放裝置相連的原料通道，以及和產(chǎn)物收集裝置相連的產(chǎn)物通道，原料通道上設置有第一輸料栗10和第一止回閥13，用于添加反應物地溝油、醇及催化劑，產(chǎn)物通道上設置有第二輸料栗12和第二止回閥14，用于產(chǎn)物的輸出。反應釜3上設置有超聲波攪拌裝置以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0023]其中，超聲波攪拌裝置包括超聲波發(fā)生器4，超聲波發(fā)生器4連接超聲波轉(zhuǎn)換器2，超聲波轉(zhuǎn)換器2上安裝有超聲變幅桿，且超聲變幅桿伸入反應釜3內(nèi)。超聲波轉(zhuǎn)換器2上開設有冷卻水通道，冷卻水通道的兩端分別為冷卻水入口 6和冷卻水出口 7，冷卻水通過冷卻水入口 6進入冷卻水通道并從冷卻水出口 7流出，形成水冷系統(tǒng)。
[0024]溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括安裝在反應釜3中用于獲取物料溫度的溫度傳感器，溫度傳感器和溫度控制器1相連，溫度控制器1與能夠調(diào)節(jié)載熱體流量的氣動執(zhí)行器11相連，溫度控制器1接收溫度傳感器測得物料溫度的輸出信號，通過對接收的物料溫度實際值與實驗給定值進行比較，控制氣動執(zhí)行器11開度的大小，進行控制反應釜3夾套載熱體流量，以此來控制反應溫度，載熱體的溫度由實驗溫度給定值確定。
[0025]產(chǎn)物通道上設置有水平的離心機5，離心機5上開設有產(chǎn)物混合物入口，且通過該入口與第二輸料栗12相連；沿產(chǎn)物流動方向，離心機5上依次開設有用于液態(tài)產(chǎn)物流出的第一出口 8，以及用于固態(tài)催化劑排出的第二出口 9 ;產(chǎn)物收集裝置包括兩個，分別連接第一出口 8和第二出口 9。原料和產(chǎn)物流量的大小均由輸料栗及止回閥的開度控制。
[0026]本實用新型主要的工作過程及原理如下:首先利用反應釜3夾套內(nèi)載熱體循環(huán)進行加熱，利用溫度控制器1設定酯交換反應所需溫度，當溫度升高至酯交換反應給定溫度時，反應物料處的第一輸料栗10及第一止回閥13開啟，物料進入反應釜3，在超聲變幅桿攪拌下進行反應生產(chǎn)生物柴油；在反應過程中，溫度控制器1接收溫度傳感器測得的物料實際反應溫度，若反應溫度超過給定值，則氣動執(zhí)行器11開度調(diào)小，載熱體流量降低，直至反應溫度與給定值相等；若溫度過低，則氣動執(zhí)行器11開度調(diào)大，載熱體水流量升高，直至反應溫度與給定值相等；同時超聲波轉(zhuǎn)換器2上的水冷系統(tǒng)進行工作，防止過熱。酯化反應結束后，反應釜3下游的第二止回閥14及第二輸料栗12啟動，產(chǎn)物混合物進入離心機5進行固液分離，通過第一出口 8回收液體，分離生物柴油與甘油，通過第二出口 9回收催化劑，實現(xiàn)超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)。
[0027]最后可以對生物柴油性能如粘度、密度、閃點、酸值等進行檢測分析。
[0028]本實用新型中，反應物可以采用地溝油和甲醇，為了提高反應速率，縮短反應時間，采用堿性改性粉煤灰作為非均相催化劑，這樣有利于催化劑與產(chǎn)物(生物柴油和甘油)的分離。
[0029]本實用新型中反應釜3內(nèi)物料的攪拌由超聲波實現(xiàn)，其中的超聲變幅桿插入反應釜3內(nèi)物料層下，在反應過程中，超聲波發(fā)生器4 一直工作，使甲醇與地溝油有效地互溶。
[0030]本實用新型通過調(diào)節(jié)反應釜3的夾套內(nèi)載熱體流量，根據(jù)實驗要求的溫度給定值，利用溫度控制器1對氣動執(zhí)行器11進行控制，通過氣動執(zhí)行器11對載熱體流量進行操縱，進而控制反應物料的溫度，便于考察溫度因素對反應產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率的影響。
[0031]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0032]1、本實用新型采用地溝油為原料，電廠廢棄物粉煤灰改性作為催化劑，可顯著地降低生物柴油的生產(chǎn)成本。
[0033]2、由于本實用新型實現(xiàn)了超聲波輔助醇油酯交換反應的連續(xù)化進行，可有效地縮短反應時間、減少工作人員數(shù)量、降低能耗。
[0034]3、由于本實用新型采用了地溝油、電廠廢棄物粉煤灰作為原材料，實現(xiàn)了以廢治廢的目的，減輕了環(huán)境負擔，同時有效地的降低了生物柴油的生產(chǎn)成本。
【主權項】
1.一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于:包括反應釜(3)，反應釜(3)上設置有和原料盛放裝置相連的原料通道，以及和產(chǎn)物收集裝置相連的產(chǎn)物通道，反應釜(3)上設置有超聲波攪拌裝置以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于:超聲波攪拌裝置包括超聲波發(fā)生器(4)，超聲波發(fā)生器(4)連接超聲波轉(zhuǎn)換器(2)，超聲波轉(zhuǎn)換器(2)上安裝有超聲變幅桿，且在生產(chǎn)過程中，超聲變幅桿伸入反應釜(3)內(nèi)的物料中。3.根據(jù)權利要求2所述的一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于:超聲波轉(zhuǎn)換器(2)上開設有冷卻水通道。4.根據(jù)權利要求1所述的一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于:反應釜(3)采用夾套反應釜，且夾套中有能夠循環(huán)流動的載熱體。5.根據(jù)權利要求4所述的一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于:溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括安裝在反應釜(3)中用于獲取物料溫度的溫度傳感器，溫度傳感器和溫度控制器(1)相連，溫度控制器(1)與能夠調(diào)節(jié)載熱體流量的氣動執(zhí)行器(11)相連。6.根據(jù)權利要求1所述的一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于:產(chǎn)物通道上設置有水平的離心機(5)，且沿產(chǎn)物流動方向，離心機(5)上依次開設有用于液態(tài)產(chǎn)物流出的第一出口(8)，以及用于固態(tài)催化劑排出的第二出口(9);產(chǎn)物收集裝置包括兩個，分別連接第一出口(8)和第二出口(9)。7.根據(jù)權利要求1或6所述的一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于:原料通道上設置有第一輸料栗(10)和第一止回閥(13)，產(chǎn)物通道上設置有第二輸料栗(12)和第二止回閥(14)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)裝置，包括反應釜，反應釜上設置有和原料盛放裝置相連的原料通道，以及和產(chǎn)物收集裝置相連的產(chǎn)物通道，反應釜上設置有超聲波攪拌裝置以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本實用新型通過在反應釜上設置和原料盛放裝置相連的原料通道，便于向反應釜中輸送反應物料；在反應釜上設置有超聲波攪拌裝置以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在反應過程中，能夠通過超聲波實現(xiàn)對物料的攪拌，利于物料混合均勻，且能耗低；同時在所需要的溫度下進行反應，反應結束后，能夠通過產(chǎn)物通道，將產(chǎn)物輸送至產(chǎn)物收集裝置，形成超聲波連續(xù)化生物柴油生產(chǎn)。本實用新型結構簡單，使用方便，可以連續(xù)化生產(chǎn)，效率高。
【IPC分類】C10L1/02, B01J19/10, C11C3/10
【公開號】CN205062012
【申請?zhí)枴緾N201520771840
【發(fā)明人】相玉琳, 王立鵬, 李越, 焦玉榮, 張罡, 王若愷
【申請人】王立鵬
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月30日