一种用于制备混合脂肪酸甲酯的组合装置

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种用于制备混合脂肪酸甲酯的组合装置。

背景技术

在世界工业发达的今天，人类对柴油的需求日益剧增，将会对环境和能源产生直接的影响，人们开始寻找一种环境友好、可再生的能源；脂肪酸甲酯便是这样一种能源，它来自于植物油或是动物脂肪，并且能够降低空气污染以及二氧化碳的排放；当前，制备混合脂肪酸甲酯的方法采用物理和化学法，其中物理法包括直接法和微乳化，而化学法包括热解和酯交换，这两种方法都是采用的是植物油及动物脂肪为原料；采用化学法进行混合脂肪酸甲酯制备时，由于甲醇、脂肪酸和催化剂的物理特性，在进行酯化反应时，不能够进行充分的反应，同时，在对反应原料进行加热时，极易产生加热不均匀的现象，亟待改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的用于制备混合脂肪酸甲酯的组合装置，能够对原料进行充分的搅拌，使得反应的更加充分，同时，能够对酯化釜进行均匀的加热，使得反应更加顺利的进行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含箱体、支撑腿和电控箱；箱体底部的四个角上均垂直固定设置有支撑腿，箱体的前侧壁上固定设置有电控箱；箱体的顶面上固定设置有进液管和出气管；它还包含反应釜、驱动电机、齿轮、齿环、一号加热管、固定杆、扰流杆和出料管；箱体的内部插设有反应釜，反应釜的底部固定设置有平顶推力球轴承，平顶推力球轴承的下侧面固定设置在箱体的内底面上，反应釜的底面上固定设置有出料管，出料管的下端依次穿过平顶推力球轴承的中部以及箱体的底面后，伸设在箱体的下侧，且伸设端上固定设置有控制阀；反应釜的上侧面通过轴承旋转穿过箱体的顶面后，伸设在箱体的上侧，且伸设端的凸缘外侧壁上固定设置有齿环，齿环的右侧壁上相啮合设置有齿轮，齿轮的中部与驱动电机的输出端固定连接，驱动电机通过电机支架固定设置在箱体的右侧壁上；进液管和出气管均与反应釜的内部相连通设置；箱体的后侧壁上从上至下依次固定设置有冷凝器和储液罐，出气管的另一端与冷凝器的进气端固定连接，冷凝器的出液端通过管道与储液罐的内部相连通设置；箱体的内顶面上垂直固定设置有固定杆，固定杆上从上至下依次等间距固定设置有数个扰流杆；反应釜的外侧壁与箱体内部的四周壁之间设置有空腔，空腔的内部填设有导热油，导热油的内部设置有一号加热管，一号加热管绕设在反应釜的外侧壁上；箱体的左侧壁上固定设置有进油管，进油管的内端与空腔的内部相连通设置，进油管的外端固定设置有封盖；所述的驱动电机、一号加热管和冷凝器均与电控箱内的电源连接。

进一步地，所述的反应釜上侧四周的箱体顶面上固定设置有环形导轨，反应釜上侧的凸缘底面上通过轮轴旋转嵌设有数个导向轮，导向轮的下部滚动设置在环形导轨的上侧；反应釜在箱体的内部转动时，通过导向轮在环形导轨上滚动，对反应釜的上侧进行支撑和导向。

进一步地，所述的平顶推力球轴承四周的箱体内底面上开设有环形槽，反应釜底面的四周固定设置有密封圈，密封圈的下侧边活动嵌设在环形槽的内部；密封圈增加了反应釜与箱体的底面之间的密封性。

进一步地，所述的出料管的外侧壁上固定绕设有二号加热管，二号加热管与电控箱内的电源连接；通过二号加热管对出料管进行加热，减少内外温差对出料管内部成品状态的影响。

进一步地，所述的反应釜的内部以及反应釜与箱体之间的空腔内侧壁上均固定设置有液位传感器，液位传感器与电控箱的内部的电源连接；通过液位传感器及时检测反应釜内的液位状况以及导热油的液位状况。

进一步地，数个扰流杆之间的固定杆上固定设置有数个固定板，数个固定板的另一端上通过转轴旋转设置有刮板，转轴上套设有两个扭簧，扭簧的一侧臂与刮板固定连接，扭簧的另一侧臂与固定板固定连接；刮板的另一侧边与反应釜的内侧壁相抵触设置；反应釜在箱体内部转动时，刮板在扭簧的扭力作用下抵设在反应釜的内侧壁上，将反应釜内侧壁上沾附的原料进行刮除。

本发明的工作原理：在酯化反应之前，将甲醇、脂肪酸和催化剂通过进料管输送到反应釜的内部，将导热油通过进油管输送到反应釜与箱体之间的空腔内，然后通过电控箱将一号加热管打开，一号加热管产生的热量对导热油进行加热，导热油将热量均匀传输给反应釜，对反应釜内部的原料进行加热，将温度加热到100℃以上；然后通过电控箱打开驱动电机，驱动电机的输出端带动齿轮转动，由于齿轮与齿环相啮合，齿环带动反应釜通过平顶推力球轴承在箱体的内部转动，不断改变反应釜的受热位置，同时，扰流杆与反应釜的内侧壁之间产生相对运动，扰流杆对反应釜内部的原料进行搅动，使得原料混合更加均匀；酯化反应产生的蒸汽通过出气管排入到冷凝器的内部，经过冷凝器冷凝之后带有甲醇的液体输送到出液管的内部，方便后续提纯再次使用；酯化反应的成品通过出料管进行出料即可。

采用上述结构后，本发明有益效果为：

1、驱动电机通过齿轮带动齿环转动，进而使得反应釜在箱体的内部进行转动，固定杆与反应釜之间为相对运动状态，能够对原料进行充分的搅拌，使得反应的更加充分；

2、通过一号加热管对导热油进行加热，再通过导热油将热量传输给反应釜的侧壁，能够对反应釜进行均匀的加热，使得反应更加顺利的进行，同时，反应釜在不断转动的过程中，能够不断变换加热的位置，使得反应釜侧壁受热均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的后视图。

图3是本发明的内部结构示意图。

图4是图3中的A部放大图。

图5是图3中的B部放大图。

图6是本发明的刮板、固定板、转轴和扭簧的结构示意图。

附图标记说明：

箱体1、支撑腿2、电控箱3、进液管4、出气管5、反应釜6、平顶推力球轴承7、出料管8、控制阀9、齿环10、齿轮11、驱动电机12、冷凝器13、储液罐14、固定杆15、扰流杆16、导热油17、一号加热管18、进油管19、封盖20、环形导轨21、导向轮22、环形槽23、密封圈24、二号加热管25、液位传感器26、固定板27、转轴28、刮板29、扭簧30。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参看如图1-图6所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含箱体1、支撑腿2和电控箱3；箱体1底部的四个角上均垂直固定焊设有支撑腿2，箱体1的前侧壁上通过螺栓固定设置有电控箱3，电控箱3的内部设置有电源和控制开关集成电路板；箱体1的顶面上固定焊设有进液管4和出气管5；它还包含反应釜6、驱动电机12、齿轮11、齿环10、一号加热管18、固定杆15、扰流杆16和出料管8；箱体1的内部插设有反应釜6，反应釜6采用的是带防腐涂层的镍基合金制成，反应釜6的底部通过螺栓固定设置有平顶推力球轴承7，平顶推力球轴承7的下侧面通过螺栓固定设置在箱体1的内底面上，平顶推力球轴承7四周的箱体1内底面上开设有环形槽23，反应釜6底面的四周通过螺栓固定设置有密封圈24，密封圈24的下侧边活动嵌设在环形槽23的内部；密封圈24增加了反应釜6与箱体1的底面之间的密封性，反应釜6的底面上固定焊设有出料管8，出料管8的下端依次穿过平顶推力球轴承7的中部以及箱体1的底面后，伸设在箱体1的下侧，且伸设端上通过固定设置有控制阀9，出料管8的外侧壁上固定绕设有二号加热管25，二号加热管25与电控箱3内的电源连接；通过二号加热管25对出料管8进行加热，减少内外温差对出料管8内部成品状态的影响；反应釜6的上侧面通过轴承旋转穿过箱体1的顶面后，伸设在箱体1的上侧，且伸设端的凸缘外侧壁上固定焊设有齿环10，齿环10的右侧壁上相啮合设置有齿轮11，齿轮11的中部与驱动电机12的输出端固定连接，驱动电机12通过电机支架和螺栓固定设置在箱体1的右侧壁上，驱动电机12采用的型号是60KTYZ；反应釜6上侧四周的箱体1顶面上固定焊设有环形导轨21，反应釜6上侧的凸缘底面上通过轮轴旋转嵌设有数个导向轮22，导向轮22的下部滚动设置在环形导轨21的上侧；反应釜6在箱体1的内部转动时，通过导向轮22在环形导轨21上滚动，对反应釜6的上侧进行支撑和导向；进液管4和出气管5均与反应釜6的内部相连通设置；箱体1的后侧壁上从上至下依次通过螺栓固定设置有冷凝器13和储液罐14，出气管5的另一端通过螺栓和法兰与冷凝器13的进气端固定连接，冷凝器13的出液端通过管道与储液罐14的内部相连通设置；箱体1的内顶面上垂直固定焊设有固定杆15，固定杆15上从上至下依次等间距固定焊设有数个扰流杆16；反应釜6的外侧壁与箱体1内部的四周壁之间设置有空腔，空腔的内部填设有导热油17，导热油17的内部设置有一号加热管18，一号加热管18通过螺栓绕设在反应釜6的外侧壁上；箱体1的左侧壁上固定焊设有进油管19，进油管19的内端与空腔的内部相连通设置，进油管19的外端通过螺栓固定设置有封盖20，使得封盖20可拆卸；所述的驱动电机12、一号加热管18和冷凝器13均与电控箱3内的电源连接；

所述的反应釜6的内部以及反应釜6与箱体1之间的空腔内侧壁上均固定设置有液位传感器26，该液位传感器26采用的是防腐投入式液位变送器，液位传感器26与电控箱3的内部的电源连接；通过液位传感器26及时检测反应釜6内的液位状况以及导热油17的液位状况；

数个扰流杆16之间的固定杆15上固定焊设有数个固定板27，数个固定板27的另一端上通过转轴28旋转设置有刮板29，转轴28上套设有两个扭簧30，扭簧30的一侧臂与刮板29固定焊接，扭簧30的另一侧臂与固定板27固定焊接；刮板29的另一侧边与反应釜6的内侧壁相抵触设置；反应釜6在箱体1内部转动时，刮板29在扭簧30的扭力作用下抵设在反应釜6的内侧壁上，将反应釜6内侧壁上沾附的原料进行刮除。

本具体实施方式的工作原理：在酯化反应之前，将甲醇、脂肪酸和催化剂通过进料管输送到反应釜6的内部，将导热油17通过进油管19输送到反应釜6与箱体1之间的空腔内，然后通过电控箱3将一号加热管18打开，一号加热管18产生的热量对导热油17进行加热，导热油17将热量均匀传输给反应釜6，对反应釜6内部的原料进行加热，将温度加热到100℃以上；然后通过电控箱3打开驱动电机12，驱动电机12的输出端带动齿轮11转动，由于齿轮11与齿环10相啮合，齿环10带动反应釜6通过平顶推力球轴承7在箱体1的内部转动，不断改变反应釜6的受热位置，同时，扰流杆16与反应釜6的内侧壁之间产生相对运动，扰流杆16对反应釜6内部的原料进行搅动，使得原料混合更加均匀；酯化反应产生的蒸汽通过出气管5排入到冷凝器13的内部，经过冷凝器13冷凝之后带有甲醇的液体输送到出液管的内部，方便后续提纯再次使用；酯化反应的成品通过出料管8进行出料即可。

采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：

1、驱动电机12通过齿轮11带动齿环10转动，进而使得反应釜6在箱体1的内部进行转动，固定杆15与反应釜6之间为相对运动状态，能够对原料进行充分的搅拌，使得反应的更加充分；

2、通过一号加热管18对导热油17进行加热，再通过导热油17将热量传输给反应釜6的侧壁，能够对反应釜6进行均匀的加热，使得反应更加顺利的进行，同时，反应釜6在不断转动的过程中，能够不断变换加热的位置，使得反应釜6侧壁受热均匀；

3、通过二号加热管25对出料管8进行加热，减少内外温差对出料管8内部成品状态的影响；

4、反应釜6在箱体1的内部转动时，通过导向轮22在环形导轨21上滚动，对反应釜6的上侧进行支撑和导向。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。