一种生物柴油连续酯化生产装置

技术领域

本发明涉及生物柴油生产设备技术领域，具体为一种生物柴油连续酯化生产装置。

背景技术

生物柴油作为一种能替代石化柴油的、可再生的绿色清洁能源，具有大规模产业化的潜力，目前，国内生物柴油生产多以废弃油脂(主要含游离脂肪酸、甘油酯和水杂等)为原料，采用以硫酸作催化剂的高温高压水洗工艺或酸碱两步法生产工艺，反应原理是是由疏水相原料脂肪酸和甘油酯与亲水相醇类之间进行的非均相反应，最终生成脂肪酸甲酯(俗称生物柴油)；当前生物柴油生产多使用带搅拌的反应装置间歇生产，难以解决生产过程中存在的异相物料分子之间接触面积小、反应速度慢的问题，需要较高的温度条件和较长的反应时间，高温和较长的反应时间进一步造成了产品质量的不稳定；该类装置造价高、能耗大、效率低，且操作较复杂，达不到生物柴油规模化、连续化生产要求。

发明内容

本发明的目的在于改进已有技术的不足，而提供一种可对原料进行超微细化、增加流体层流运动的速度梯度、使流体分割混合均匀、反应接触面积大、速度快、转化率高、设备投资成本低、产品质量稳定、自控高效的的一整套生物柴油酯化反应装置，适用于生物柴油的连续化、规模化生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种生物柴油连续酯化生产装置，包括第一塔式超细化接触反应装置、第二塔式超细化接触反应装置、静态非均相超微细化反应装置、换热器、生成水收集装置水封罐、闪蒸釜、配料罐、氮气储罐、控制阀和管线；所述第一塔式超细化接触反应装置内反应室底部设有第一出料口，外反应室底部设有第二出料口，所述第一出料口连接有两路管线，一路管线与外反应室进料口连接，另一路管线与静态非均相超微细化反应装置连通，所述第一出料口与所述静态非均相超微细化反应装置之间的管线上设有输送泵和控制阀，所述静态非均相超微细化反应装置的出料口与所述第一塔式超细化接触反应装置的进料口通过管线连通，所述静态非均相超微细化反应装置的出料口与所述第一塔式超细化接触反应装置的进料口之间的管线上设有换热器和控制阀，所述第二出料口也连接有两路管线，一路连接到所述第一出料口与静态非均相超微细化反应装置连通的管线上，另一路管线与与所述第二塔式超细化接触反应装置的进料口通过管线连接，所述第二出料口与所述第二塔式超细化接触反应装置的进料口之间的管线上设有输送泵、控制阀和换热器，所述第二塔式超细化接触反应装置内反应室底部设有第三出料口，外反应室底部设有第四出料口，所述第三出料口连接有两路管线，一路管线与所述第二塔式超细化接触反应装置的外反应器进料口连接，所述第三出料口另一路管线与第二塔式超细化接触反应装置的进料口连接，所述第三出料口与第二塔式超细化接触反应装置的进料口之间的管线上设有输送泵、控制阀和换热器，所述第四出料口也连接有两路管线，一路连接到所述第三出料口与第二塔式超细化接触反应装置的进料口连接的管线上，所述第四出料口另一路与所述闪蒸釜连接，所述第四出料口连接所述闪蒸釜之间的管线上设有控制阀和过滤装置，所述闪蒸釜与所述配料罐通过管线连接，所述闪蒸釜与所述配料罐之间的管线上设有换热器和控制阀，所述闪蒸釜与甘油酯储罐通过管线连接，所述闪蒸釜与所述甘油酯储罐之间的管线上连接有控制阀、输送泵和换热器，所述第一塔式超细化接触反应装置和第二塔式超细化接触反应装置上部与所述水封罐和所述生成水收集装置通过管线连接，所述第一塔式超细化接触反应装置和第二塔式超细化接触反应装置与所述水封罐和所述生成水收集装置之间的管线上连接有控制阀和换热器，所述第一塔式超细化接触反应装置和第二塔式超细化接触反应装置底部与所述氮气储罐通过管线连接，所述所述第一塔式超细化接触反应装置和第二塔式超细化接触反应装置底部与所述氮气储罐之间的管线上连接有控制阀。

进一步地，还包括氮气回收处理装置，所述氮气回收处理装置与所述水封罐之间通过管线连接。

进一步地，还包括甲醇蒸馏装置，所述甲醇蒸馏装置与所述水封罐通过管线连接，所述甲醇蒸馏装置与所述水封罐之间的管线上连接有控制阀和输送泵。

进一步地，还包括污水处理系统，所述污水处理系统与所述生成水收集装置通过管线连接，所述污水处理系统与所述生成水收集装置之间的管线上连接有控制阀和输送泵。

进一步地，还包括催化剂回收装置，所述催化剂回收装置与所述过滤装置通过管线连接，所述催化剂回收装置与所述过滤装置之间的管线上连接有控制阀。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：本发明具有设备投资成本低、自控高效、产品质量稳定、反应接触面积大、速度快、转化率高的特点，适用于生物柴油的连续化、规模化生产。

附图说明

图1为本发明正面整体结构示意图；

其中，1-第一塔式超细化接触反应装置，2-第二塔式超细化接触反应装置，3-静态非均相超微细化反应装置，4-换热器，5-生成水收集装置，6-氮气回收处理装置，7-水封罐，8-甲醇蒸馏装置，9-闪蒸釜，10-配料罐，11-过滤装置，12-污水处理系统，13-甘油酯储罐，14-输送泵，15-控制阀，16-氮气储罐，17-催化剂回收装置，18-管线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

一种生物柴油连续酯化生产装置包括第一塔式超细化接触反应装置1、第二塔式超细化接触反应装置2、静态非均相超微细化反应装置3、换热器4、生成水收集装置5、水封罐7、闪蒸釜9、配料罐10、氮气储罐16、控制阀15和管线18；所述第一塔式超细化接触反应装置1的内反应室底部设有第一出料口，外反应室底部设有第二出料口，所述第一出料口连接有两路管线18，一路管线18与所述第一塔式超细化接触反应装置1的外反应器进料口连接，另一路管线18与静态非均相超微细化反应装置3连通，所述第一出料口与所述静态非均相超微细化反应装置3之间的管线18上设有输送泵14和控制阀15，所述静态非均相超微细化反应装置3的出料口与所述第一塔式超细化接触反应装置1的进料口通过管线18连通，所述静态非均相超微细化反应装置3的出料口与所述第一塔式超细化接触反应装置1的进料口之间的管线18上设有换热器4和控制阀15，所述第二出料口也连接有两路管线18，一路连接到所述第一出料口与静态非均相超微细化反应装置3连接的管线上，另一路与所述第二塔式超细化接触反应装置2的进料口通过管线18连接，所述第二出料口与所述第二塔式超细化接触反应装置2的进料口之间的管线18上设有输送泵14、控制阀15和换热器4；所述第二塔式超细化接触反应装置2的内反应室底部设有第三出料口，外反应室底部设有第四出料口，所述第三出料口连接有两路管线18，一路管线18与所述第二塔式超细化接触反应装置2的外反应器进料口连接，所述第三出料口另一路与第二塔式超细化接触反应装置2的进料口连接，第三出料口连接第二塔式超细化接触反应装置2的进料口之间的管线18上设有输送泵14、控制阀15和换热器4；所述第四出料口也连接有两路管线18，一路连接到所述第三出料口与第二塔式超细化接触反应装置2的进料口连接的管线上，所述第四出料口另一路与所述闪蒸釜9连接，所述第四出料口连接所述闪蒸釜9之间的管线18上设有控制阀15和过滤装置11，所述闪蒸釜9与所述配料罐10通过管线18连接，所述闪蒸釜9与所述配料罐10之间的管线18上设有换热器4和控制阀15，所述闪蒸釜9与甘油酯储罐13通过管线18连接，所述闪蒸釜9与所述甘油酯储罐13之间的管线18上连接有控制阀15、输送泵14和换热器4，所述第一塔式超细化接触反应装置1和第二塔式超细化接触反应装置2上部与所述水封罐7和所述生成水收集装置5通过管线18连接，所述第一塔式超细化接触反应装置1和第二塔式超细化接触反应装置2与所述水封罐7和所述生成水收集装置5之间的管线18上连接有控制阀15和换热器4，所述第一塔式超细化接触反应装置1和第二塔式超细化接触反应装置2底部与所述氮气储罐16通过管线18连接，所述第一塔式超细化接触反应装置1和第二塔式超细化接触反应装置2底部与所述氮气储罐16之间的管线18上连接有控制阀15。

具体而言，还包括氮气回收处理装置6，所述氮气回收处理装置6与所述水封罐7通过管线18连接。

具体而言，还包括甲醇蒸馏装置8，所述甲醇蒸馏装置8与所述水封罐7通过管线18连接，所述甲醇蒸馏装置8与所述水封罐7之间的管线18上连接有控制阀15和输送泵14。

具体而言，还包括污水处理系统12，所述污水处理系统12与所述生成水收集装置5通过管线18连接，所述污水处理系统12与所述生成水收集装置5之间的管线18上连接有控制阀15和输送泵14。

具体而言，还包括催化剂回收装置17，所述催化剂回收装置17与所述过滤装置11通过管线18连接，所述催化剂回收装置17与所述过滤装置11之间的管线18上连接有控制阀15。

参见图1，图1介绍了本发明的整体结构，包括第一塔式超细化接触反应装置1、第二塔式超细化接触反应装置2、静态非均相超微细化反应装置3、换热器4、生成水收集装置5、水封罐7、闪蒸釜9、配料罐10、氮气储罐16、控制阀15和管线18；所述第一塔式超细化接触反应装置1的内反应室底部设有第一出料口，外反应室底部设有第二出料口，所述第一出料口连接有两路管线18，一路管线18与所述第一塔式超细化接触反应装置1的外反应器进料口连接，另一路管线18与静态非均相超微细化反应装置3连通，所述第一出料口与所述静态非均相超微细化反应装置3之间的管线18上设有输送泵14和控制阀15，所述静态非均相超微细化反应装置3的出料口与所述第一塔式超细化接触反应装置1的进料口通过管线18连通，所述静态非均相超微细化反应装置3的出料口与所述第一塔式超细化接触反应装置1的进料口之间的管线18上设有换热器4和控制阀15，所述第二出料口也连接有两路管线18，一路连接到所述第一出料口与静态非均相超微细化反应装置3连接的管线上，另一路与所述第二塔式超细化接触反应装置2的进料口通过管线18连接，所述第二出料口与所述第二塔式超细化接触反应装置2的进料口之间的管线18上设有输送泵14、控制阀15和换热器4；所述第二塔式超细化接触反应装置2的内反应室底部设有第三出料口，外反应室底部设有第四出料口，所述第三出料口连接有两路管线18，一路管线18与所述第二塔式超细化接触反应装置2的外反应器进料口连接，所述第三出料口另一路与第二塔式超细化接触反应装置2的进料口连接，第三出料口连接第二塔式超细化接触反应装置2的进料口之间的管线18上设有输送泵14、控制阀15和换热器4；所述第四出料口也连接有两路管线18，一路连接到所述第三出料口与第二塔式超细化接触反应装置2的进料口连接的管线上，所述第四出料口另一路与所述闪蒸釜9连接，所述第四出料口连接所述闪蒸釜9之间的管线18上设有控制阀15和过滤装置11，所述闪蒸釜9与所述配料罐10通过管线18连接，所述闪蒸釜9与所述配料罐10之间的管线18上设有换热器4和控制阀15，所述闪蒸釜9与甘油酯储罐13通过管线18连接，所述闪蒸釜9与所述甘油酯储罐13之间的管线18上连接有控制阀15、输送泵14和换热器4，所述第一塔式超细化接触反应装置1和第二塔式超细化接触反应装置2上部与所述水封罐7和所述生成水收集装置5通过管线18连接，所述第一塔式超细化接触反应装置1和第二塔式超细化接触反应装置2与所述水封罐7和所述生成水收集装置5之间的管线18上连接有控制阀15和换热器4，所述第一塔式超细化接触反应装置1和第二塔式超细化接触反应装置2底部与所述氮气储罐16通过管线18连接，所述第一塔式超细化接触反应装置1和第二塔式超细化接触反应装置2底部与所述氮气储罐16之间的管线18上连接有控制阀15。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。