CN201746528U - 生物柴油生产反应釜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种通过餐饮废油制备生物柴油的反应釜，包括釜体、釜壁、釜盖、进料口和出料口等，进料口连接一延伸至反应釜内的导流管，釜盖上插有甲醇/催化剂进样口，釜盖上连接有液相铂电阻测温仪和全自动监控液位计，釜体内有搅拌器。釜壁为夹层结构，夹层中有通过重油进行加热的加热盘管，在一侧釜壁上开有重油进口，在另一侧釜壁上开有重油出口，导流管下端深入到釜体底线距液面2/3处。本实用新型由于设计为夹层结构，加热盘管设在夹层内部，避免了反应液挂管现象，反应液混合更均匀，釜体内反应液残余量少。通过设置测温计和液位计，使反应进行安全可靠；生产过程中的参数可通过PLC系统实时监控，降低了人力成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用餐饮废油制备生物柴油的生产装置，具体涉及一种生物柴油生产反应釜。
背景技术
近年来，石油等传统不可再生能源紧张问题日益突出，能源短缺问题已上升成为影响经济、国家安全等方面的重大问题。生物柴油是动植物油脂及其废弃物为原料与低碳脂肪醇通过酯交换反应制备而成的石化柴油替代品，是一种重要的可再生清洁燃料。以动、植物油脂为原料制造生物柴油时，由于原料和工艺路线的原因，制造成本偏高，成为制约生物柴油产业化的一个障碍。将餐饮废油进行预处理后作为制备生物柴油的原料，可以降低制造成本，并降低餐饮废油加工后作为“地沟油”、“泔水油”重新流入餐饮行业的危害。利用餐饮废油制备生物柴油，需要一种反应率高、工艺简单，易于操作的反应系统，促进餐饮废油作为生物柴油制备原料的工业化。
发明内容
本实用新型的目的，在于提供一种可以增加餐饮废油制备生物柴油反应中酯化和酯交换效率、提高产率的生物柴油生产反应釜。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
一种生物柴油生产反应釜，包括釜体、釜壁、釜盖、上部的进料口和下部的出料口等部件，与出料口连接的导管上安装有电磁阀。釜盖上插接的进料口连接一导流管，该导流管延伸至反应釜内，釜盖上、与进料口相对称插有甲醇/催化剂进样口，由进样口连接一导流管延伸至反应釜内；釜盖上还连接有液相铂电阻测温仪和全自动监控液位计。釜体内装有搅拌器，与搅拌器相连的电动减速机安装在釜盖的外部中央；釜体的釜壁为夹层结构，在夹层中固定有加热盘管。釜壁夹层结构中的加热盘管是通过重油进行加热的，在一侧釜壁上开有重油进口，在另一侧釜壁上开有重油出口。导流管的下端深入到釜体底线距液面的三分之二处。
本实用新型提供了一种利用餐饮废油制备生物柴油的酯化和酯交换反应设备——生物柴油生产反应釜，该装置具有以下优点：由于设计为夹层结构，加热盘管设置在夹层内部，避免了反应液挂管的现象，可以使反应液混合更均匀，反应结束后釜体内反应液残余量少；通过设置测温计和液位计，使得反应进行更加安全可靠；生产过程中的参数可以通过PLC系统实时监控，既降低了人力成本，又提高了生产效率。
附图说明
图1为本实用新型反应釜的整体结构示意图；
图2为图1中一部分管路连接的示意图。
图中：1釜体，2PLC控制系统，3釜壁，4釜盖，5进料口，6甲醇/催化剂进样口，7出料口，8电动减速机，9搅拌器，10加热盘管，11重油进口，12重油出口，13液相铂电阻测温仪，14导管，15电磁阀，16导流管，17全自动监控液位计。
具体实施方式
参见图1、图2，利用餐饮废油生产生物柴油有两步主要的化学反应，第一步是酸催化酯化反应，第二部是碱催化酯交换反应。两步反应均在反应釜中进行。本实用新型的生物柴油生产反应釜，由釜体1和釜盖4组成，釜盖4上部设有进料口5、甲醇/催化剂进样口6、液相铂电阻测温仪13、全自动监控液位计17。釜体1底部设有出料口7。工作参数由可编程控制器PLC控制系统2实施控制。釜体1内有搅拌器9，搅拌器9的马达安装在釜盖4的外部中央，通过轴体与位于釜体1内部的搅拌器9相连。与出料口7连接的导管上安装有电磁阀15。
釜体1的釜壁3为夹层结构，加热装置是固定于釜体1夹层中的加热盘管10。釜壁3夹层结构中的加热盘管10，在一侧釜壁上开有重油进口11，在另一侧釜壁上开有重油出口12。预先加热的重油，通过重油进口11进入加热盘管10，通过重油出口12流出加热盘管10，通过釜体1的内壁进行热交换，对釜体1中的反应物进行加热。
进料口5、甲醇/催化剂进样口6和出料口7在反应釜的外部分别由导管14与装有相应原料油的储罐、甲醇/催化剂储罐以及沉降分离器相连接，各导管14上安装有电磁阀15。反应釜内部纵向的导流管16上端分别与进料口5和甲醇/催化剂进样口6相连，下端深入到反应釜圆柱体底线距液面的三分之二处。位于釜体1中央的搅拌装置由安置在釜盖1上方的电动减速机8、以及与其连接的搅拌器9组成。釜体3的夹层中设有加热系统，包括加热盘管10、重油进口11、重油出口12。通过设置在重油进口11前端的电磁阀15控制重油进入加热盘管10。釜体1内部的液相铂电阻测温仪13的温度探头深入至反应液面以下，可检测釜体1内的反应温度；釜体1内部还设有耐腐蚀的全自动监控液位计17，用来监控反应釜内液面的高度。所有各个电磁阀15、以及电动减速机8均与PLC控制系统2相连。PLC控制系统2通过预先设置的程序控制反应的整个过程。工艺参数的设置、修改和确认，可通过触摸显示屏完成。在反应进行过程中随时监控设备的运行情况，实现自动进出样，并能保证反应安全有效地进行。
生物柴油制备过程中的酸催化酯化反应和碱催化酯交换反应都在釜体1中进行，釜体1使用耐腐蚀搪瓷材料，可耐100℃高温。通过预处理的餐厨废油通过进料口5进入釜体1，甲醇/催化剂混合物通过甲醇/催化剂进样口6进入釜体1。进料口5、甲醇/催化剂进样口6在反应釜内部分别与纵向的导流管16相连，纵向的导流管16将原料和催化剂平稳地导入到反应釜圆柱体底线距液面的三分之二处。为使反应高效进行，需进行搅拌和加热。搅拌器9以搅拌桨叶的形式推进，由电动减速机8驱动，搅拌时间和搅拌转速在PLC控制系统2的控制下有序进行。通过预热的重油在加热盘管10中循环流动，通过反应釜内壁进行热交换，实现对反应物的加热，液相铂电阻测温仪13的温度探头深入反应液面下检测反应液温度。反应温度设置为65℃，低于此温度时，PLC控制系统2的电磁阀15开启，使预热的重油通过重油进口11进入加热盘管10，最后由重油出口12流出。当反应液温度高于65℃时，电磁阀15关闭，阻断重油进入，加热停止。反应结束后，PLC控制系统2控制釜体1下端出料口7处的电磁阀15开启，反应液通过导管14输送进入下道工序，即沉降分离器。当釜体1内反应液位超过设置的最高液位限度后，反应釜内的全自动监控液位计17将通过PLC控制系统2关闭进料导管14上的电磁阀15，停止进料并报警。
所有输送反应物质的导管、组件和反应器均为耐腐蚀材料制成。
Claims (4)
1.一种生物柴油生产反应釜，包括釜体(1)、釜壁(3)、釜盖(4)、上部的进料口(5)和下部的出料口(7)，其特征在于：釜盖(4)上插接的进料口(5)连接一导流管(16)延伸至反应釜内，釜盖(4)上、与进料口(5)相对称插有甲醇/催化剂进样口(6)，由进样口(6)连接一导流管(16)延伸至反应釜内，釜盖(4)上还连接有液相铂电阻测温仪(13)和全自动监控液位计(17)；所述釜体(1)的釜壁(3)为夹层结构，在夹层内固定有加热盘管(10)；釜体(1)内装有搅拌器(9)，与搅拌器(9)相连的电动减速机(8)安装在釜盖(4)的外部中央。
2.根据权利要求1所述的生物柴油生产反应釜，其特征在于：所述与出料口(7)连接的导管上安装有电磁阀(15)。
3.根据权利要求1所述的生物柴油生产反应釜，其特征在于：所述釜壁(3)夹层结构中的通过重油进行加热的加热盘管(10)，在一侧釜壁上开有重油进口(11)，在另一侧釜壁上开有重油出口(12)。
4.根据权利要求1所述的生物柴油生产反应釜，其特征在于：所述的导流管(16)，其下端深入到釜体(1)底线距液面的三分之二处。
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