一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，屬于生物柴油制備【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型包括中間罐、精餾提純機(jī)構(gòu)和產(chǎn)品收集機(jī)構(gòu)，所述的精餾提純機(jī)構(gòu)包括一級精餾提純子機(jī)構(gòu)、二級精餾提純子機(jī)構(gòu)和三級精餾提純子機(jī)構(gòu)，一級精餾提純子機(jī)構(gòu)、二級精餾提純子機(jī)構(gòu)和三級精餾提純子機(jī)構(gòu)依次串聯(lián)；所述的中間罐與一級精餾提純子機(jī)構(gòu)相連；所述的產(chǎn)品收集機(jī)構(gòu)包括一級產(chǎn)品收集罐、二級產(chǎn)品收集罐和三級產(chǎn)品收集罐，一級產(chǎn)品收集罐、二級產(chǎn)品收集罐和三級產(chǎn)品收集罐分別與對應(yīng)級數(shù)的精餾提純子機(jī)構(gòu)相連。本實(shí)用新型的生物柴油收得率高，精餾提純時間短，產(chǎn)品與輕組分之間分離效果好，質(zhì)量高。
【專利說明】一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物柴油制備【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]生物柴油為由動植物油與醇(例如甲醇或乙醇)經(jīng)酯交換反應(yīng)制得的脂肪酸單烷基酯，是一種環(huán)境友好的可再生能源。同石化柴油相比，生物柴油含硫量低含氧量高，因此作為燃料使用對環(huán)境污染小。另外生物柴油還具有潤滑性好、閃點(diǎn)高的優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)質(zhì)的綠色清潔可再生能源。目前我國生物柴油的生產(chǎn)沒有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到國家生物柴油標(biāo)準(zhǔn)GB/T20828-2007的要求。
[0003]生物柴油的精餾提純裝置主要由蒸餾釜、蒸餾塔和冷凝器組成，生產(chǎn)時將待蒸餾的粗脂肪酸甲酯加到蒸餾釜中，通過加熱蒸餾分離，生物柴油經(jīng)冷卻后得成品。目前的精餾提純裝置存在著如下缺陷:1)生物柴油中的脂肪酸分離不徹底，油脂容易分解，造成生物柴油的酸值較高，色澤深，影響產(chǎn)品質(zhì)量；2)裝置各設(shè)備利用率低，能耗高，質(zhì)量差，影響產(chǎn)品收得率。
[0004]經(jīng)檢索，中國專利號ZL200710008870.3，授權(quán)公告日為2010年11月24日，發(fā)明
創(chuàng)造名稱為:生物柴油連續(xù)精餾裝置；該申請案包括真空泵、進(jìn)料泵、閃蒸塔、精餾塔、再沸器、循環(huán)泵、冷凝器和真空泵前冷凝器，精餾塔為兩級以上精餾塔；閃蒸塔底部溢流管與一級精餾塔底部的加熱循環(huán)管連接，前級精餾塔底部溢流管與后級精餾塔底部的加熱循環(huán)管連接；每級精餾塔均配帶循環(huán)泵和再沸器的循環(huán)加熱設(shè)施，并配有冷凝器；從各級精餾塔引出的精餾物輸出管與粗生物柴油輸入管對流經(jīng)過換熱器；末級精餾塔底部設(shè)重質(zhì)油溢流管。該申請案實(shí)現(xiàn)了水份、脂肪酸甲酯、重質(zhì)油之間的有效分離，且產(chǎn)品收得率提高5%以上。但該申請案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，購買設(shè)備成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有生物柴油精餾提純系統(tǒng)對生物柴油粗品分離提純不徹底、精餾速度慢，生物柴油收得率低的不足，提供了一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了三級精餾提純機(jī)構(gòu)，各級機(jī)構(gòu)之間協(xié)同配合，保證了生物柴油高收得率的同時，精餾提純時間大大縮短，生物柴油與輕組分之間的分離效果好，生物柴油產(chǎn)品質(zhì)量聞。
[0007]2.技術(shù)方案
[0008]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0009]本實(shí)用新型的一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，包括中間罐、精餾提純機(jī)構(gòu)和產(chǎn)品收集機(jī)構(gòu)，所述的精餾提純機(jī)構(gòu)包括一級精餾提純子機(jī)構(gòu)、二級精餾提純子機(jī)構(gòu)和三級精餾提純子機(jī)構(gòu)，一級精餾提純子機(jī)構(gòu)、二級精餾提純子機(jī)構(gòu)和三級精餾提純子機(jī)構(gòu)依次串聯(lián)；所述的中間罐與一級精餾提純子機(jī)構(gòu)相連；所述的產(chǎn)品收集機(jī)構(gòu)包括一級產(chǎn)品收集罐、二級產(chǎn)品收集罐和三級產(chǎn)品收集罐,一級產(chǎn)品收集罐、二級產(chǎn)品收集罐和三級產(chǎn)品收集罐分別與對應(yīng)級數(shù)的精餾提純子機(jī)構(gòu)相連。
[0010]更進(jìn)一步地，所述的一級精餾提純子機(jī)構(gòu)包括一級預(yù)熱器、一級蒸發(fā)器、一級儲罐、一級冷凝器和一級冷卻器；所述的一級預(yù)熱器與中間罐連接，一級預(yù)熱器、一級蒸發(fā)器、一級冷凝器和一級冷卻器依次相連，上述的一級產(chǎn)品收集罐與一級冷卻器相連，所述的一級蒸發(fā)器還與一級儲罐相連。
[0011]更進(jìn)一步地，所述的二級精餾提純子機(jī)構(gòu)包括二級預(yù)熱器、二級蒸發(fā)器、二級儲罐、二級冷凝器、二級冷卻器和二級氣液分離器；所述的二級預(yù)熱器與一級儲罐連接，二級預(yù)熱器、二級蒸發(fā)器、二級氣液分離器、二級冷凝器、二級冷卻器依次相連，所述的二級氣液分離器、二級冷卻器均與二級產(chǎn)品收集罐連接；所述的二級蒸發(fā)器還與二級儲罐相連，該二級儲罐的一輸出口與二級預(yù)熱器相連。
[0012]更進(jìn)一步地，所述的三級精餾提純子機(jī)構(gòu)包括三級預(yù)熱器、三級蒸發(fā)器、三級儲罐、三級冷凝器、三級冷卻器和三級氣液分離器，該三級精餾提純子機(jī)構(gòu)各設(shè)備之間的連接關(guān)系與二級精餾提純子機(jī)構(gòu)相同。
[0013]更進(jìn)一步地，所述的一級蒸發(fā)器、二級蒸發(fā)器、三級蒸發(fā)器均采用刮板蒸發(fā)器。
[0014]3.有益效果
[0015]采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0016](I)本實(shí)用新型的一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，其精餾提純機(jī)構(gòu)采用三級精餾提純子機(jī)構(gòu)，各級精餾提純子機(jī)構(gòu)根據(jù)甲酯粗產(chǎn)品各階段的不同情況，完成不同百分比的精餾提純?nèi)蝿?wù)，各級機(jī)構(gòu)之間協(xié)同配合，保證了生物柴油高收得率的同時，精餾提純時間大大縮短；
[0017](2)本實(shí)用新型的一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，其一級蒸發(fā)器、二級蒸發(fā)器、三級蒸發(fā)器均采用刮板蒸發(fā)器，刮板蒸發(fā)器具有處理量大、精餾速度快、精餾提純效果好的優(yōu)點(diǎn)，生物柴油收得率高、產(chǎn)品質(zhì)量好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]不意圖中的標(biāo)號說明:
[0020]1、中間罐；21、一級預(yù)熱器；22、二級預(yù)熱器；23、三級預(yù)熱器；31、一級蒸發(fā)器；32、二級蒸發(fā)器；33、三級蒸發(fā)器；41、一級儲罐；42、二級儲罐；43、三級儲罐；51、一級冷凝器；52、二級冷凝器；53、三級冷凝器；61、一級冷卻器；62、二級冷卻器；63、三級冷卻器；71、二級氣液分離器；72、三級氣液分離器；81、一級產(chǎn)品收集罐；82、二級產(chǎn)品收集罐；83、三級產(chǎn)品收集te。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
[0022]實(shí)施例1
[0023]結(jié)合圖1，本實(shí)施例的一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，包括中間罐1、精餾提純機(jī)構(gòu)和產(chǎn)品收集機(jī)構(gòu)，所述的精餾提純機(jī)構(gòu)包括一級精餾提純子機(jī)構(gòu)、二級精餾提純子機(jī)構(gòu)和三級精餾子提純機(jī)構(gòu)。一級精餾提純子機(jī)構(gòu)包括一級預(yù)熱器21、一級蒸發(fā)器31、一級儲罐41、一級冷凝器51和一級冷卻器61 ;所述的一級預(yù)熱器21與中間罐I連接，一級預(yù)熱器21、一級蒸發(fā)器31、一級冷凝器51和一級冷卻器61依次相連，所述的一級蒸發(fā)器31還與一級儲罐41相連。二級精餾提純子機(jī)構(gòu)包括二級預(yù)熱器22、二級蒸發(fā)器32、二級儲罐42、二級冷凝器52、二級冷卻器62和二級氣液分離器71。所述的二級預(yù)熱器22與一級儲罐41連接，二級預(yù)熱器22、二級蒸發(fā)器32、二級氣液分離器71、二級冷凝器52、二級冷卻器62依次相連，所述的二級蒸發(fā)器32還與二級儲罐42相連，該二級儲罐42的一輸出口與二級預(yù)熱器22相連。
[0024]所述的三級精餾提純子機(jī)構(gòu)包括三級預(yù)熱器23、三級蒸發(fā)器33、三級儲罐43、三級冷凝器53、三級冷卻器63和三級氣液分離器72，該三級精餾提純子機(jī)構(gòu)各設(shè)備之間的連接關(guān)系與二級精餾提純子機(jī)構(gòu)相同。即三級預(yù)熱器23與二級儲罐42連接，三級預(yù)熱器23、三級蒸發(fā)器33、三級氣液分離器72、三級冷凝器53、三級冷卻器63依次相連，所述的三級蒸發(fā)器33還與三級儲罐43相連，該三級儲罐43的一輸出口與三級預(yù)熱器23相連。
[0025]所述的產(chǎn)品收集機(jī)構(gòu)包括一級產(chǎn)品收集罐81、二級產(chǎn)品收集罐82和三級產(chǎn)品收集罐83，一級產(chǎn)品收集罐81、二級產(chǎn)品收集罐82和三級產(chǎn)品收集罐83分別與對應(yīng)級數(shù)的精餾提純子機(jī)構(gòu)相連。即所述的一級產(chǎn)品收集罐81與一級精餾提純子機(jī)構(gòu)的一級冷卻器61相連，二級產(chǎn)品收集罐82既與二級精餾提純子機(jī)構(gòu)的二級氣液分離器71相連，同時還與二級冷卻器62相連；三級產(chǎn)品收集罐83既與三級精餾提純子機(jī)構(gòu)的三級氣液分離器72相連，同時還與三級冷卻器63相連。
[0026]值得說明的是，本實(shí)施例的一級蒸發(fā)器31、二級蒸發(fā)器32、三級蒸發(fā)器33均采用刮板蒸發(fā)器。刮板蒸發(fā)器是一種適應(yīng)性很強(qiáng)的蒸發(fā)器，其外殼內(nèi)帶有加熱蒸汽夾套，內(nèi)部裝有可旋轉(zhuǎn)的葉片即刮板。待蒸發(fā)液體由刮板蒸發(fā)器上部沿切線方向加入，由于重力、離心力和旋轉(zhuǎn)刮板刮帶作用，液體在刮板蒸發(fā)器內(nèi)壁形成下旋的薄膜，并在此過程中被蒸發(fā)濃縮，完成液在底部排出。刮板蒸發(fā)器具有蒸發(fā)速度快、效率高，可在真空條件下低溫蒸發(fā)且生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。但由于刮板蒸發(fā)器發(fā)明之初在體積、處理物料等多方面的局限性，刮板蒸發(fā)器一直普遍應(yīng)用于醫(yī)藥制備領(lǐng)域，很少將刮板蒸發(fā)器應(yīng)用于生物柴油的精餾提純。而隨著刮板蒸發(fā)器的制造技術(shù)越來越成熟，其體積、處理效果已完全能夠達(dá)到生物柴油產(chǎn)品精餾提純的要求。發(fā)明人正是出于上述考慮創(chuàng)新的將刮板蒸發(fā)器應(yīng)用在了生物柴油的精餾提純，長期的生產(chǎn)實(shí)踐也證明了使用刮板蒸發(fā)器的處理效果非常好。
[0027]此外，由于生物柴油粗產(chǎn)品(粗甲酯)在精餾提純之初成分含量較復(fù)雜，發(fā)明人在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用一個刮板蒸發(fā)器其精餾效果仍不理想，產(chǎn)品收得率低且能源損耗較大。為了克服這一問題，本實(shí)施例采用了三級精餾提純機(jī)構(gòu)，三級機(jī)構(gòu)的蒸發(fā)器分別采用刮板面積為16m2、35m2和15m2的刮板蒸發(fā)器。如此，成分含量復(fù)雜的粗甲酯經(jīng)一級蒸發(fā)器31先真空蒸餾出約5%成品，再在二級蒸發(fā)器32中真空蒸餾出約60%成品，最后由三級蒸發(fā)器33蒸餾出30%的成品，三級精餾提純子機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，精餾效率高、能耗少且成品收得率能夠達(dá)95%左右，收得率高。
[0028]實(shí)際使用時，粗甲酯從中間罐I泵入一級預(yù)熱器21進(jìn)行預(yù)熱，再進(jìn)入一級蒸發(fā)器31，真空蒸餾出約5%成品，蒸餾出成品經(jīng)一級冷凝器51和一級冷卻器61進(jìn)行兩級快速冷卻，冷卻后產(chǎn)品進(jìn)入一級產(chǎn)品收集罐81。蒸餾剩余粗甲酯進(jìn)入一級儲罐41，再次泵入二級蒸發(fā)器32，真空蒸餾出約60%成品，蒸餾出成品經(jīng)二級氣液分離器71進(jìn)行氣液分離后，再經(jīng)二級冷凝器52和二級冷卻器62快速冷卻，經(jīng)二級氣液分離器71和二級冷卻器62得到的產(chǎn)品進(jìn)入二級產(chǎn)品收集罐82，經(jīng)二級冷卻器62冷卻后獲得的輕組分進(jìn)入輕組分收集槽。經(jīng)二級蒸發(fā)器32蒸餾剩余粗甲酯進(jìn)入二級儲罐42，為了保證精餾效果，二級儲罐42、二級預(yù)熱器22和二級蒸發(fā)器32組成一循環(huán)回路，粗甲酯能循環(huán)進(jìn)入二級蒸發(fā)器32蒸餾。經(jīng)二級精餾提純子機(jī)構(gòu)蒸餾后，剩余甲酯粗品中甲酯含量已較少，繼續(xù)使用二級蒸發(fā)器32蒸餾效果差、時間長且消耗能源多。此時可將剩余甲酯粗品泵入三級精餾提純子機(jī)構(gòu)，進(jìn)行與二級精餾提純子機(jī)構(gòu)相同的處理，由于三級蒸發(fā)器33采用刮板面積為15m2的刮板蒸發(fā)器，耗能少，不會造成設(shè)備利用的浪費(fèi)。經(jīng)三級精餾提純子機(jī)構(gòu)精餾提純后殘余5%為植物浙青，直接打入儲罐儲存即可。
[0029]實(shí)施例1所述的一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了三級精餾提純機(jī)構(gòu)，各級之間協(xié)同配合，且一級蒸發(fā)器、二級蒸發(fā)器、三級蒸發(fā)器均采用刮板蒸發(fā)器，生物柴油收得率高，精餾提純時間短，生物柴油與輕組分之間的分離效果好，生物柴油產(chǎn)品質(zhì)量高。
[0030]以上示意性的對本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種生物柴油的多級精懼系統(tǒng)，包括中間-- (I)、精懼提純機(jī)構(gòu)和廣品收集機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的精餾提純機(jī)構(gòu)包括一級精餾提純子機(jī)構(gòu)、二級精餾提純子機(jī)構(gòu)和三級精餾提純子機(jī)構(gòu)，一級精餾提純子機(jī)構(gòu)、二級精餾提純子機(jī)構(gòu)和三級精餾提純子機(jī)構(gòu)依次串聯(lián)；所述的中間罐(I)與一級精餾提純子機(jī)構(gòu)相連；所述的產(chǎn)品收集機(jī)構(gòu)包括一級產(chǎn)品收集罐(81)、二級產(chǎn)品收集罐(82)和三級產(chǎn)品收集罐(83)，一級產(chǎn)品收集罐(81)、二級產(chǎn)品收集罐(82)和三級產(chǎn)品收集罐(83)分別與對應(yīng)級數(shù)的精餾提純子機(jī)構(gòu)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，其特征在于:所述的一級精餾提純子機(jī)構(gòu)包括一級預(yù)熱器(21)、一級蒸發(fā)器(31)、一級儲罐(41)、一級冷凝器(51)和一級冷卻器(61);所述的一級預(yù)熱器(21)與中間罐(I)連接，一級預(yù)熱器(21)、一級蒸發(fā)器(31)、一級冷凝器(51)和一級冷卻器(61)依次相連，上述的一級產(chǎn)品收集罐(81)與一級冷卻器(61)相連，所述的一級蒸發(fā)器(31)還與一級儲罐(41)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，其特征在于:所述的二級精餾提純子機(jī)構(gòu)包括二級預(yù)熱器(22)、二級蒸發(fā)器(32)、二級儲罐(42)、二級冷凝器(52)、二級冷卻器(62)和二級氣液分離器(71);所述的二級預(yù)熱器(22)與一級儲罐(41)連接，二級預(yù)熱器(22)、二級蒸發(fā)器(32)、二級氣液分離器(71)、二級冷凝器(52)、二級冷卻器(62)依次相連，所述的二級氣液分離器(71)、二級冷卻器(62)均與二級產(chǎn)品收集罐(82)連接；所述的二級蒸發(fā)器(32)還與二級儲罐(42)相連，該二級儲罐(42)的一輸出口與二級預(yù)熱器(22)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，其特征在于:所述的三級精餾提純子機(jī)構(gòu)包括三級預(yù)熱器(23)、三級蒸發(fā)器(33)、三級儲罐(43)、三級冷凝器(53)、三級冷卻器(63)和三級氣液分離器(72)，該三級精餾提純子機(jī)構(gòu)各設(shè)備之間的連接關(guān)系與二級精餾提純子機(jī)構(gòu)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2~4任一項(xiàng)所述的一種生物柴油的多級精餾系統(tǒng)，其特征在于:所述的一級蒸發(fā)器(31)、二級蒸發(fā)器(32)、三級蒸發(fā)器(33)均采用刮板蒸發(fā)器。
【文檔編號】C11B3/12GK203816258SQ201420270156
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】盧嬌, 盧成建, 趙律增, 陳植花 申請人:安徽增源生物能源有限公司