本发明涉及利用废油脂生产生物柴油的生产设备，具体涉及废油脂连续酯交换生产生物柴油的装置。
背景技术：
国内生物柴油生产主要以废油脂为原料，而废油脂除了含水、泥沙等杂质外，主要是由游离脂肪酸和甘油酯组成的混合物。废油脂经纯化后普遍采用酯化反应将游离脂肪酸转化为生物柴油和水，经分离出反应生成的水后，再经酯交换反应将甘油酯转化为生物柴油和甘油。酯交换生产生物柴油的装置主要有反应釜和反应塔，存在的问题是：反应釜法为间歇生产生物柴油，存在着劳动强度大、质量不稳定等问题；反应塔法使用高温高压设备，投资大、能耗高、操作要求高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种投资少、自动化水平高、产品质量及稳定性好、生产成本低、转化率高的的废油脂连续酯交换生产生物柴油的装置。
为实现以上目的，本发明废油脂连续酯交换生产生物柴油的装置包括1#反应釜、1#沉淀釜、2#反应釜、2#沉淀釜和连接管道；所述1#反应釜的顶部设有废油脂进口a、1#反应釜甲醇进口b和1#反应釜催化剂进口c，侧面设有1#反应釜蒸汽进口g、1#反应釜蒸汽冷凝水出口d和1#反应釜测温口f，底部设有1#反应釜过料口e；釜内设有催化剂进料分布盘、加热盘管和搅拌装置，该催化剂分布盘有利于催化剂均匀加入反应釜内以减少副反应的发生，该加热盘管的作用是通过通入蒸汽来调节1#反应釜内温度符合设定值以确保酯交换反应顺利进行，该搅拌装置有利于废油脂和甲醇在催化剂作用下充分反应；所述1#沉淀釜的上部侧面设有1#沉淀釜进料口h与1#反应釜过料口e管道相连，底部装有自动测量的密度计并设有1#沉淀釜甘油出口i，1#沉淀釜的底部侧面设有1#沉淀釜过料口j；所述2#反应釜的上部侧面设有2#反应釜进料口l与1#沉淀釜过料口j管道连接，顶部设有2#反应釜催化剂进料口k，底部设有2#反应釜过料口n，侧面设有2#反应釜蒸汽进口p、2#反应釜蒸汽冷凝水出口m和2#反应釜测温口o，釜内设有催化剂进料分布盘、蒸汽盘管和搅拌装置；所述2#沉淀釜的上部侧面设有2#沉淀釜进料口q与2#反应釜过料口n管道连接，另一侧面设有生物柴油出口s，底部装有自动测量的密度计并设有2#沉淀釜甘油出口r，釜内中上部装有中间隔板，使物料在2#沉淀釜内呈u型流动，有利于甘油与生物柴油分离和排出。
本发明废油脂连续酯交换生产生物柴油的装置具有以下技术特点和有益效果：
①实现了连续进出料，有利于自动化控制，生产高效，且确保了生产质量的稳定性；
②反应釜(间歇法)相比，具有操作简单、劳动强度低的特点；与高温高压反应塔相比，具有低成本优势；
③生产过程中连续自动排放甘油，有利于生成生物柴油，提高酯交换反应转化率。
④投资少，维护成本低。
附图说明
图1是本发明废油脂连续酯交换生产生物柴油的装置结构示意图。
图2是图1中1#反应釜放大结构示意图。
图3是图1中1#沉淀釜放大结构示意图。
图4是图1中2#反应釜放大结构示意图。
图5是图1中2#沉淀釜放大结构示意图。
附图标记：1#反应釜1、1#沉淀釜2、2#反应釜3、2#沉淀釜4、密度计5、中间隔板6、废油脂进口a、1#反应釜甲醇进口b、1#反应釜催化剂进口c、1#反应釜蒸汽冷凝水出口d、1#反应釜过料口e、1#反应釜测温口f、1#反应釜蒸汽进口g、1#沉淀釜进料口h、1#沉淀釜甘油出口i、1#沉淀釜过料口j、2#反应釜催化剂进口k、2#反应釜进料口l、2#反应釜蒸汽冷凝水出口m、2#反应釜出料口n、2#反应釜测温口o、2#反应釜蒸汽进口p、2#沉淀釜进料口q、2#沉淀釜甘油出口r、2#沉淀釜出料口s。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明废油脂连续酯交换生产生物柴油的装置作进一步详细说明。
图1-图5所示，本发明废油脂连续酯交换生产生物柴油的装置包括1#反应釜1、1#沉淀釜2、2#反应釜3、2#沉淀釜4和连接管道；所述1#反应釜1的顶部设有废油脂进口a、1#反应釜甲醇进口b和1#反应釜催化剂进口c，侧面设有1#反应釜蒸汽进口g、1#反应釜蒸汽冷凝水出口d和1#反应釜测温口f，底部设有1#反应釜过料口e；釜内设有催化剂进料分布盘、加热盘管和搅拌装置，该催化剂分布盘有利于催化剂均匀加入反应釜内以减少副反应的发生，该加热盘管的作用是通过通入蒸汽来调节1#反应釜1内温度符合设定值以确保酯交换反应顺利进行，该搅拌装置有利于废油脂和甲醇在催化剂作用下充分反应；所述1#沉淀釜2的上部侧面设有1#沉淀釜进料口h与1#反应釜1过料口e管道相连，底部装有自动测量的密度计5并设有1#沉淀釜甘油出口i，由于甘油密度较大而沉淀于1#沉淀釜2底部，当密度达到设定值时，通过自动开启阀门使甘油从1#沉淀釜甘油出口i排出，1#沉淀釜2的底部侧面设有1#沉淀釜过料口j；所述2#反应釜3的上部侧面设有2#反应釜进料口l与1#沉淀釜过料口j管道连接，顶部设有2#反应釜催化剂进料口k，底部设有2#反应釜过料口n，侧面设有2#反应釜蒸汽进口p、2#反应釜蒸汽冷凝水出口m和2#反应釜测温口o，釜内设有催化剂进料分布盘、蒸汽盘管和搅拌装置，其作用与1#反应釜1的相同；由于1#沉淀釜2底部排出甘油时会流失部分催化剂，因此2#反应釜3需要补充催化剂。所述2#沉淀釜4的上部侧面设有2#沉淀釜进料口q与2#反应釜过料口n管道连接，另一侧面设有生物柴油出口s，底部装有自动测量的密度计并设有2#沉淀釜甘油出口r，当密度达到设定值时，通过自动开启阀门，使2#沉淀釜甘油从r排出，生物柴油则从生物柴油出口s排出，釜内中上部设有中间隔板，使物料在2#沉淀釜4内呈u型流动，有利于甘油与生物柴油分离和排出。
使用时，为了确保1#反应釜1中的废油脂、甲醇、催化剂及反应中生成的生物柴油和甘油能顺利流到1#沉淀釜2内，然后再自流到2#反应釜3内，最后自流到2#沉淀釜4中，要求1#反应釜1的液位比1#沉淀釜2液位高0.3-0.5米，1#沉淀釜2中的液位比2#反应釜3的液位高0.3-0.5米，2#反应釜3的液位比2#沉淀釜4的液位高0.3-0.5米，以保证相邻釜之间足够合理的液位差。
生产时的具体操作流程为：将酯化反应生成水分离后的废油脂、甲醇和催化剂送入1#反应釜1内，开启搅拌，在加热盘管中通入蒸汽，在一定温度下反应，然后物料从1#反应釜1底部自流到1#沉淀釜2内，通过1#沉淀釜2底部密度计自动排放反应生成的甘油，以打破原有的酯交换反应平衡，促进反应向生成生物柴油的方向进行；物料再从1#沉淀釜2底部侧面自流到2#反应釜3内，由于1#沉淀釜2排放甘油时会流失部分催化剂，在2#反应釜3内需补加催化剂，在搅拌下继续反应；当温度达不到要求时，可在加热盘管中通入蒸汽来调节温度使之符合设定值；反应后物料从2#反应釜3底部自流到2#沉淀釜4内沉淀分离，甘油从2#沉淀釜4底部经密度计后自动排出，生物柴油从2#沉淀釜4上部侧面流出。
1.一种废油脂连续酯交换生产生物柴油的装置，其特征是：它包括1#反应釜、1#沉淀釜、2#反应釜、2#沉淀釜和连接管道；所述1#反应釜的顶部设有废油脂进口a、1#反应釜甲醇进口b和1#反应釜催化剂进口c，侧面设有1#反应釜蒸汽进口g、1#反应釜蒸汽冷凝水出口d和1#反应釜测温口f，底部设有1#反应釜过料口e；釜内设有催化剂进料分布盘、加热盘管和搅拌装置，该催化剂分布盘有利于催化剂均匀加入反应釜内以减少副反应的发生，该加热盘管的作用是通过通入蒸汽来调节1#反应釜内温度符合设定值以确保酯交换反应顺利进行，该搅拌装置有利于废油脂和甲醇在催化剂作用下充分反应；所述1#沉淀釜的上部侧面设有1#沉淀釜进料口h与1#反应釜过料口e管道相连，底部装有自动测量的密度计并设有1#沉淀釜甘油出口i，1#沉淀釜的底部侧面设有1#沉淀釜过料口j；所述2#反应釜的上部侧面设有2#反应釜进料口l与1#沉淀釜过料口j管道连接，顶部设有2#反应釜催化剂进料口k，底部设有2#反应釜过料口n，侧面设有2#反应釜蒸汽进口p、2#反应釜蒸汽冷凝水出口m和2#反应釜测温口o，釜内设有催化剂进料分布盘、蒸汽盘管和搅拌装置；所述2#沉淀釜的上部侧面设有2#沉淀釜进料口q与2#反应釜过料口n管道连接，另一侧面设有生物柴油出口s，底部装有自动测量的密度计并设有2#沉淀釜甘油出口r，釜内中上部装有中间隔板，使物料在2#沉淀釜内呈u型流动，有利于甘油与生物柴油分离和排出。
技术总结