蓖麻油酸脱水酯化反应装置及酯化方法

技术领域

本发明涉及蓖麻油酸生产技术领域，尤其涉及蓖麻油酸脱水酯化反应装置及酯化方法。

背景技术

蓖麻油精制在国内已有几十年的历史了，现有精制工艺大致包括为酸洗碱洗、水洗、脱水、脱色等工序，工艺技术成熟，各个厂家设备大同小异，操作方法相似。

目前常用的脱水方法是采用酯化反应，酯化反应是一类有机化学反应，是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应三类。典型的酯化反应有乙醇和醋酸的反应，生成具有芳香气味的乙酸乙酯，是制造染料和医药的原料。酯化反应广泛的应用于有机合成等领域。

在酯化反应中，产物包括脂类物质和水，由于酯化反应是可逆的，因此不及时脱去产物中的水分会降低反应速率，并且在脱水时产生的气体中仍然还有部分脂类物质，造成蓖麻油生产效率降低，同时也使得冷凝后的水具有脂类物质，在后续的加工处理使用中也增大了成本。

发明内容

本发明针对现有技术中脱水时产生的气体中仍然还有部分脂类物质，并且也使得冷凝后的水具有脂类物质的问题，提出如下技术方案：

蓖麻油酸脱水酯化反应装置，包括：

酯化反应罐体，所述酯化反应罐体上端固定连接有导气管，所述导气管一端连接有渗透过滤器；

渗透过滤器包括过滤罐，所述过滤罐内部下端倾斜设置有气液分隔板，所述过滤罐内部固定安装有过滤板，所述过滤罐下端开设有进气口。

通过上述技术方案，能够将酯化反应后的气体进行液气过滤，并且能够将油液进行分离，进一步提高蓖麻油酸的脱水效率。

作为上述技术方案的改进，所述过滤板设置有多组，且呈交错倾斜安装于过滤罐内部，所述过滤板内部安装沸石分子筛无机膜，最下端所述过滤板向气液分隔板一侧倾斜设置。

通过上述技术方案，能够将气体进行多次过滤，并且因倾斜设置可以将过滤后的油液进行侧流并导入至气液分隔板一侧进行储存回流。

作为上述技术方案的改进，所述进气口位于气液分隔板的一侧，所述气液分隔板上侧端与过滤罐设置有供气体穿过的开口。

通过上述技术方案，能够将气液进行分流，过滤的液体进入导气管内部造成堵塞。

作为上述技术方案的改进，所述过滤罐内壁还设置有保温加热结构，所述渗透过滤器一侧连接有与酯化反应罐体相连的回流管，且回流管一侧与过滤罐下端一侧的液体位相连。

通过上述技术方案，能够将过滤的油液进行保温避免固化，同时还能够将其回流至酯化反应罐体进行重新酯化反应。

作为上述技术方案的改进，所述酯化反应罐体包括支撑座，以及安装于支撑座上端的反应罐，所述支撑座内部上端固定安装有连动箱，所述连动箱内部安装有连动齿轮，所述连动齿轮上端固定连接有延伸入反应罐的旋转轴，所述旋转轴表面固定连接有搅拌桨，所述连动箱下端设置有驱动机，所述反应罐内壁从外之内依次设置有保温层、加热盘管和导热层。

通过上述技术方案，能够将麻油酸在进行酯化反应的时候能够加热至130～150℃，同时进行搅拌翻滚处理，以提高蓖麻油酸在进行酯化反应时的效率。

作为上述技术方案的改进，所述连动齿轮设置有多组，且呈相互啮合的方式安装于连动箱内部，所述驱动机的输出端延伸至连动箱内部与其中一组连动齿轮相连接。

通过上述技术方案，能够驱动多组的旋转轴带动搅拌桨对内部的蓖麻油酸进行翻滚搅拌，进一步的提高了酯化反应时的效率。

作为上述技术方案的改进，所述旋转轴延伸入反应罐内部相连接的位置设置有密封结构，所述旋转轴表面的搅拌桨置于反应罐内中下部。

通过上述技术方案，能够在进行旋转带动搅拌桨时避免产生泄露，同时从内部下端进行搅拌能够将蓖麻油酸进行翻料，提高酯化反应时的效率。

作为上述技术方案的改进，所述渗透过滤器上端连接有排气管，所述排气管一端连接有冷凝器，所述冷凝器一端连接有排水管，所述排水管一端连接有储水箱。

通过上述技术方案，能够将过滤后的气体进行冷凝处理，并且将冷凝水进行统一收集后处理使用。

为了配合前述技术方案中任一蓖麻油酸脱水酯化反应装置的使用，提供蓖麻油酸脱水酯化方法，包括以下步骤：

S1：进料加热反应

将蓖麻油酸原料导入酯化反应罐体内部，通过内壁设置的加热盘管进行加热，同时内表面的导热层进行传导，将内部的蓖麻油酸加热至130～150℃，使得蓖麻油内的水分和沸点较低的物质气化；

S2：导气分离

气化的蓖麻油通过导气管进入渗透过滤器内部进行过滤，并且由过滤板内部设置的沸石分子筛无机膜进行过滤处理，过滤后的带有蓖麻油的液体落至过滤罐内部下端的气液分隔板的液体一侧；

S3：回流反应

过滤罐下端一侧的回流管将过滤后的带有蓖麻油的液体回流输送至酯化反应罐体内部重新气化反应并过滤处理；

S4：液化回收

过滤处理后的气体通过排气管进行排出至冷凝器进行冷凝，并且冷凝后的冷凝水通过排水管排至储水箱进行统一收集处理；

S5：蓖麻油回收

酯化反应最后的蓖麻油通过出料管进行排出至收集罐进行统一处理。

本发明的有益效果：

通过过滤板内部设置的沸石分子筛无机膜，能够将气体内部的油再次进行多次过滤而出，同时进行测流至过滤罐内部下端气液分隔板一侧进行储存回流，以便于进行再次酯化反应，提高蓖麻油的生产率；

通过在反应罐内壁设置的加热盘管对导热层进行加热，使得蓖麻油酸在进行酯化反应的时候能够加热至130～150℃，并且配合驱动机驱动连动齿轮带动旋转轴进行工作，使得位于反应罐内部的搅拌桨能够将需要进行酯化反应的蓖麻油酸原料进行搅拌，加速蓖麻油酸在进行酯化反应时的效率，酯化反应时间更多，生产效率更高。

附图说明

图1为本发明整体结构主视图；

图2为本发明渗透过滤器剖视图；

图3为本发明酯化反应罐体剖视图；

图4为本发明整体连动箱内部俯视图；

图5为本发明反应罐内壁放大图。

附图标记：1、酯化反应罐体；11、支撑座；12、连动箱；13、驱动机；14、反应罐；15、旋转轴；16、搅拌桨；17、连动齿轮；18、保温层；19、加热盘管；110、导热层；2、导气管；3、渗透过滤器；31、过滤罐；32、气液分隔板；33、过滤板；34、进气口；4、回流管；5、排气管；6、冷凝器；7、排水管；8、储水箱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

蓖麻油酸脱水酯化反应装置，包括：

酯化反应罐体1，酯化反应罐体1上端固定连接有导气管2，导气管2一端连接有渗透过滤器3；

如图3、图4和图5所示，酯化反应罐体1包括支撑座11，以及安装于支撑座11上端的反应罐14，支撑座11内部上端固定安装有连动箱12，连动箱12内部安装有连动齿轮17，连动齿轮17上端固定连接有延伸入反应罐14的旋转轴15，旋转轴15表面固定连接有搅拌桨16，连动箱12下端设置有驱动机13，反应罐14内壁从外之内依次设置有保温层18、加热盘管19和导热层110；

通过设置的支撑座11能够将反应罐14进行支撑，使得在进行酯化反应时更加稳定，通过在内部设置有驱动机13驱动连动齿轮17带动旋转轴15进行工作，使得位于反应罐14内部的搅拌桨16能够将需要进行酯化反应的蓖麻油酸原料进行搅拌，并且配合反应罐14内壁设置的加热盘管19对导热层110进行加热，使得蓖麻油酸在进行酯化反应的时候能够加热至130～150℃，以提高蓖麻油酸在进行酯化反应时的效率，并且通过在反应罐14内壁还设置的保温层18，能够对温度进行保温，避免温度流失导致的减弱酯化反应，同时还能够减少能源的使用。

作为上述技术方案的改进，连动齿轮17设置有多组，且呈相互啮合的方式安装于连动箱12内部，驱动机13的输出端延伸至连动箱12内部与其中一组连动齿轮17相连接，能够驱动多组的旋转轴15带动搅拌桨16对内部的蓖麻油酸进行翻滚搅拌，进一步的提高了酯化反应时的效率。

并且，旋转轴15延伸入反应罐14内部相连接的位置设置有密封结构，旋转轴15表面的搅拌桨16置于反应罐14内中下部，能够在进行旋转带动搅拌桨16时避免产生泄露，同时从内部下端进行搅拌能够将蓖麻油酸进行翻料，提高酯化反应时的效率。

如图2所示，渗透过滤器3包括过滤罐31，过滤罐31内部下端倾斜设置有气液分隔板32，过滤罐31内部固定安装有过滤板33，过滤罐31下端开设有进气口34；

通过设置的过滤罐31可以将酯化反应后的气体通过进气口34进入并气液分隔板32进行分隔接收，同时通过设置于内部的过滤板33将气体内部的油再次进行过滤出，并导流至气液分隔板32一侧形成油液进行回流再次酯化反应处理。

作为上述技术方案的改进，过滤板33设置有多组，且呈交错倾斜安装于过滤罐31内部，过滤板33内部安装沸石分子筛无机膜，最下端过滤板33向气液分隔板32一侧倾斜设置，能够将气体进行多次过滤，并且因倾斜设置可以将过滤后的油液进行侧流并导入至气液分隔板32一侧进行储存回流。

并且，进气口34位于气液分隔板32的一侧，气液分隔板32上侧端与过滤罐31设置有供气体穿过的开口，能够将气液进行分流，过滤的液体进入导气管2内部造成堵塞。

同时，过滤罐31内壁还设置有保温加热结构，渗透过滤器3一侧连接有与酯化反应罐体1相连的回流管4，且回流管4一侧与过滤罐31下端一侧的液体位相连，能够将过滤的油液进行保温避免固化，同时还能够将其回流至酯化反应罐体1进行重新酯化反应。

如图1所示，渗透过滤器3上端还连接有排气管5，排气管5一端连接有冷凝器6，冷凝器6一端连接有排水管7，排水管7一端连接有储水箱8；

通过设置的排气管5可以将过滤后的气体输送至冷凝器6进行冷凝处理，形成冷凝水，并且冷凝水通过排水管7排出至储水箱8进行统一收集处理。

实施例2

为了与实施例一中所记载的技术方案配合，提供蓖麻油酸脱水酯化方法，采用如实施例一中记载的任一蓖麻油酸脱水酯化反应装置，包括以下步骤：

S1：进料加热反应

将蓖麻油酸原料导入酯化反应罐体1内部，通过内壁设置的加热盘管19进行加热，同时内表面的导热层110进行传导，将内部的蓖麻油酸加热至130～150℃，使得蓖麻油内的水分和沸点较低的物质气化；

S2：导气分离

气化的蓖麻油通过导气管2进入渗透过滤器3内部进行过滤，并且由过滤板33内部设置的沸石分子筛无机膜进行过滤处理，过滤后的带有蓖麻油的液体落至过滤罐31内部下端的气液分隔板32的液体一侧；

S3：回流反应

过滤罐31下端一侧的回流管4将过滤后的带有蓖麻油的液体回流输送至酯化反应罐体1内部重新气化反应并过滤处理；

S4：液化回收

过滤处理后的气体通过排气管5进行排出至冷凝器6进行冷凝，并且冷凝后的冷凝水通过排水管7排至储水箱8进行统一收集处理；

S5：蓖麻油回收

酯化反应最后的蓖麻油通过出料管进行排出至收集罐进行统一处理。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。