專利名稱：一種生物柴油生產(chǎn)系統(tǒng)及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種替換的可持續(xù)性的燃料資源，特別涉及一種生物柴油生產(chǎn)系統(tǒng)及裝置。
背景技術：
生物柴油涉及一種由短鏈烷基(甲基或乙基)酯組成的柴油相當?shù)募庸と剂希?過植物油或動物脂肪的酯交換反應而得到，其能夠用于(單獨或與傳統(tǒng)的柴油燃料混合) 未改型的柴油發(fā)動機運輸工具。在1937年8月31日，布魯塞爾大學的G. Chavarme (比利時)獲得了一項專利“植 物油用于燃料的轉換方法”(fr' Procede de Transformation d' Huiles Vegetales en Vue de LeurUtilisation comme Carburantsl)，其比利時的專利號為422，877。該專利描 述了使用乙醇(并提到甲醇)和植物油進行醇解反應(通常稱為酯交換反應)，從而通過用 短鏈醇替代甘油，使脂肪酸從甘油中分離出來。這似乎是今天大家所熟知的“生物柴油”的 制備方法的第一次描述。生物柴油的共同國際標準是EN 14214。也有其他的國家規(guī)格。在美國和加拿大最 通用的標準是ASTM D 6751。在德國，生物柴油的要求列入DIN EN 14214標準中；在英國， 生物柴油的要求列入BS EN 14214標準中。盡管如此，后兩個標準實質上與EN 14214是一 樣的，只是在其前面加入相應國家標準機構代碼而已。由不同油制成的三種不同種類的生物柴油，有三種不同的標準RME (油菜籽甲酯，依據(jù)DIN E 51606)PME (植物甲酯，純粹的植物產(chǎn)物，依據(jù)DIN E 51606)FME(脂肪酸甲酯，植物與動物的產(chǎn)物，依據(jù)DIN V 51606)這些標準確保在燃料生產(chǎn)過程中，滿足以下重要的因素完全反應；脫除甘油；脫除催化劑；脫除醇沒有游離的脂肪酸；低硫含量。雖然傳統(tǒng)生物柴油的生產(chǎn)方法和設備是足夠的，然而這樣的設備通常是大型的、 復雜的、固定的化學處理設備，需要大量的操作人員來操作該設備，以及大量的運輸成本， 而且還需要將生物柴油運送到最終使用者。應該清楚地理解，如果在先技術涉及上述內(nèi)容，在澳大利亞或者其他任何國家，上 述引用不會構成該領域的公知技術的公布形式部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種生物柴油生產(chǎn)系統(tǒng)及裝置，其至少克服了一個上述提到的技術缺 陷，或者給消費者提供了一種有用的或者商業(yè)的選擇。根據(jù)上述內(nèi)容，本發(fā)明廣義上歸于一種生物柴油生產(chǎn)裝置，包括內(nèi)部設有發(fā)電機 的外殼、用于覆蓋原料以從這些原料中提取原油的榨油器、用于將所述原油與催化材料混 合在一起的混合/反應容器、以及至少一個將甲酯從其他產(chǎn)物中分離出來的分離裝置。本發(fā)明的生產(chǎn)裝置可以采用大多數(shù)含油的果實-麻風樹、棕櫚樹、油菜籽等等諸 如此類，通過對這些果實進行處理以生產(chǎn)符合歐洲標準的生物柴油燃料。這意味著該裝置 的輸出產(chǎn)物能夠直接進入現(xiàn)代柴油發(fā)動機儲槽中而不需要對這些發(fā)動機進行改造。上述處 理過程通常為醇解反應(常常稱之為酯交換反應)，如圖1所示的一般反應。上述裝置的輸出量對于想要使用燃料的小社區(qū)是理想的。特別適合于100公頃的 農(nóng)場，每天產(chǎn)量在1500至2000升之間，其成本是礦物柴油燃料通?；ㄙM的一部分而已。所述外殼優(yōu)選為一個容器，一般來說是運輸容器或者其他類似物。通常將該容器 分成許多隔室以容納所述生產(chǎn)裝置的特定元器件。根據(jù)優(yōu)選實施方式，通常將所述容器分成 兩個隔室，其中大隔室是小隔室空間的兩倍，從而劃定危險區(qū)，并將該區(qū)域與熱區(qū)域隔離開。優(yōu)選地，所述外殼為矩形，并由底層壁、若干個側壁和頂蓋構成。更佳地，所述外殼 設有防腐蝕防水的隔熱殼體。特別優(yōu)選的所述外殼的結構材料是一種相對經(jīng)久耐用的塑 膠。優(yōu)選地，所述外殼與外界環(huán)境完全密封，但是通常設置若干個通風口。優(yōu)選地，選 用受自然風驅動的通風口。為設置這樣的通風口，可在底層壁或側壁的較低部開孔，以使比 空氣重的氣體便于排出；在上部設置邊孔，以使比空氣輕的氣體排出。所述容器通常設置在地面上或者支架表面的上方，以促進容器下方的自然流動和 容器內(nèi)部的循環(huán)。可設置輔助的循環(huán)促進設備，比如安裝在發(fā)電機上的風扇。該風扇可與管道連接， 以將隔室之間的空氣流動分開及連通，從而提供一個正壓力以阻擋任何氣體。所述容器通常設有吊起/固定/運輸點或連接點。優(yōu)選地，這些連接點只能從所 述容器內(nèi)部進入，所以在該容器固定在適當?shù)奈恢没虮徊鸪埃ǔＰ枰M入容器的內(nèi)部。通常情況下，將吊起點設置在至少所述容器上方的若干個角落，通常在上方4個 角落的每個角落設置。將錨定點設置在至少所述容器的若干下方角落，通常在下方4個角 落的每個角落設置。如上所述，所述容器優(yōu)選地安裝在高于地面處。通常，將該容器安裝在若干個支腳 上。特別優(yōu)選的高度是距離地面或者支架表面450mm。優(yōu)選地，所述用于支撐容器的支腳可 調節(jié)容器的高度，而且可進行水平調整。所述容器和/或其支腳通常安裝在地面上放置的底座或厚板上。優(yōu)選地，所述厚 板為混凝土結構或含有混凝土，并通常得到加固?？衫寐曇粑蘸?或震動吸收材料進行安裝容器。通常至少有一個通道門進入 該容器內(nèi)部。優(yōu)選地，這個門上至少有部分的透明部以使得用戶不需要打開通道門就可以 看見容器內(nèi)部。進一步優(yōu)選地，當密封時，氣體不可從該通道門進出。關于容器內(nèi)部的元器件的結構與布局，優(yōu)選地，將發(fā)電機安裝于容器的一端，榨油器安裝在發(fā)電機下方。通常將原料漏斗安裝在容器的一個側面上，與該榨油器相連通，并與 容器相反側面上的排出口相連通。通常將原油集液盤安裝于榨油器下面。該集液盤通常配 置為大尺寸的過濾器，以去除較大顆?；驈恼ビ推髦械舫龅闹参镂镔|。該原油集液盤與原 油存儲槽相連通。通常將成品生物柴油存儲槽安裝于與發(fā)電機相對的容器下端。朝著所述容器中間 方位的隔室，其處于安裝有所述發(fā)電機的隔室與安裝有所述成品生物柴油存儲槽的隔室之 間，優(yōu)選的用于容納生產(chǎn)成品生物柴油的化學反應裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，將從榨油器排出的原油注入第一加熱器中，然后 進入混合有催化劑的混合器，再通過第二加熱器，到達沉降柱。優(yōu)選地，所述沉降柱使得甲 醇蒸汽收集于沉降槽中。在該沉降槽的底部，脫除甘油，并排放至設備外部的收集槽。然后 將該生物柴油注入進一步的分離步驟，至少其中一部分排放至甲醇收集器，通常進入沸石 柱，然后進入精制過濾器，通過PH計，最后進入到成品生物柴油存儲槽。本發(fā)明的生物柴油生產(chǎn)裝置包括發(fā)電機，通常其安裝在所述容器內(nèi)上部，朝向該 容器的一端。所述發(fā)電機通常包括柴油發(fā)電機組或柴油電源箱。通常，該發(fā)電機產(chǎn)生液壓動力 或電力，為其他處理元件提供能量。優(yōu)選地，該發(fā)電機設于所述容器內(nèi)的獨立隔室里。這可 以幫助限制反應和/或原油或成品生物柴油造成的污染。通常，發(fā)電機在其運行期間將產(chǎn)生熱量。所述發(fā)電機產(chǎn)生的廢熱用于加熱原油或 加熱其他反應設備。發(fā)電機通常與泵連接，用以傳送原油，中間產(chǎn)物及成品生物柴油進入、輸出以及通 過反應步驟。優(yōu)選的泵為螺桿泵，而且通常設置多個螺桿泵。上述系統(tǒng)包括榨油器，其用來將未加工的原料搗爛，并產(chǎn)生原油?？刹捎萌魏谓Y構 形式的榨油器。優(yōu)選的榨油器是可調制原料的篩除。也可通過連接部件的運動來控制該榨 油器的調節(jié)性能。所述榨油器設有可旋轉的中心軸，其周圍安裝有攪拌主體與四周葉片相互作用， 以搗碎原料，從而釋放出原油。通常利用電力或液壓馬達驅動所述榨油器軸，該能量由所述 發(fā)電機提供。通常本發(fā)明還包括原油收集槽。介于榨油器輸出端和原油收集槽之間的是分離或 過濾裝置，通常包含溢流堰和過濾網(wǎng)。所述原油收集槽通常位在榨油器下方。根據(jù)一個更加優(yōu)選的實施方式，所述槽的容量為約600L。當然，不同尺寸的設備可 以設置不同尺寸的槽。優(yōu)選地，所述原油收集槽利用迂回排放器件通往所述容器反應區(qū)域的內(nèi)部。該排 放器件通常設置有火花防止器，通常是網(wǎng)紗火花防止器。一般情況下，所述迂回排放器件上 升至所述容器內(nèi)層上方的一個水平面，通常大約高于該內(nèi)層300mm。通常利用泵從原油存儲槽中抽取原油。通常，原油收集槽的原油輸出口位于槽底 部的上方，優(yōu)選為槽底部上方約50mm。通常的，原油收集槽下方設有排放閥，以排除蒸汽或者將槽排干。當原油離開原油收集箱后，經(jīng)過加熱器，通常是熱交換器。所述熱交換器通常緊 鄰泵的輸出側邊。優(yōu)選地，所述熱交換器提供足夠的熱量以使所述原油的溫度上升至大約45 "C。熱量通常由熱水來提供，熱水可利用轉移發(fā)電機中冷卻劑的流動來進行加熱。在優(yōu)選實施例中，用于本發(fā)明酯交換反應的催化劑也被存儲在容器內(nèi)部。通常，將 催化劑存儲在一個或若干催化劑槽中。優(yōu)選地，可從該容器外面的入口將這些槽填滿。所 述催化劑槽優(yōu)選通過安裝帶花火防止器的迂回排放器件來通風。在加熱原油后，通常將催化劑與原油混合于混合器中。該催化劑通常為甲醇與氫 氧化鈉或氫氧化鉀按12 1的質量比混合的無水混合物，例如甲醇鈉。通常用計量泵將該 混合物注入到在混合器中攪拌的原油中。該混合器優(yōu)選配置為使催化劑與原油充分混合的 構造。通常緊鄰混合器設置有進一步的加熱器，使得從混合器輸出的液體能夠被加熱至 大約90°C。該加熱器通過流經(jīng)排氣管的空氣流獲得熱空氣的方式來利用從供電裝置回收的 廢熱。這種利用廢熱的做法的另一個好處是可以冷卻供電裝置的排氣管(至大約150°C )。所述混合器設有一體化的加熱裝置，用來維持混合器中混合物的熱度。例如，可通 過利用熱水夾套將混合器包裹起來以達到上述目的。當混合物的溫度逐漸上升至60°C以上時，甲醇氣體從混合物中蒸發(fā)出來。這些氣 體將濃縮冷凝并收集在與防止虹吸/脫氣塔相連接的容器中。在該處理位置去除上述氣體 將更好地使得所有其后的處理容器是氣密的。通常至少有一個分離裝置，用來將甲酯從反應混合物中的其他材料中分離出來。 其分離的步驟包括除氣、沉淀和脫甘油，最后脫甲醇、過濾和最終的精制。優(yōu)選地，沉淀和脫甘油步驟包括去除甲酯，通常將從產(chǎn)品混合物種脫出的甘油排 至外部收集容器。優(yōu)選地，將甲酯排至流量穩(wěn)定柱，以用于最終的脫甲醇步驟。優(yōu)選地，最終的脫甲醇/甲酯在甲醇分離器中發(fā)生。脫甲醇發(fā)生在利用差壓而非 加熱方式將所述甲醇從產(chǎn)品混合物中閃蒸出來的機械設備中。優(yōu)選地，甲醇受空氣流驅動 流入冷凝柱，再從冷凝柱至收集器。優(yōu)選地，將所述甲酯收集在甲醇分離器中并流經(jīng)流量穩(wěn)定柱，在該柱中匯入于沉 淀和脫甘油過程中分離出來的甲酯。優(yōu)選地，在過濾和精制步驟中，通過泵傳送所述甲酯。該甲酯優(yōu)選經(jīng)過一串過濾器 以減小其橫截面積，以獲得最終優(yōu)選的過濾尺寸，為大約1微米，也可將所述甲酯泵入沸石 柱和/或活性炭柱，以吸收殘余雜物。設置PH值調節(jié)系統(tǒng)以確保產(chǎn)品生物柴油的PH值約等于7。該調節(jié)系統(tǒng)通過增加 硫酸的量以符合歐洲標準。按照上述步驟，優(yōu)選地，將生物柴油排入生物柴油存儲槽。根據(jù)更佳的實施方式， 所述存儲槽的容積約為2000 (m)升，其位于容器的下端。通常，再次利用一個迂回排放器 件作為所述存儲槽的通風裝置，該通風裝置設置有火花防止器并延伸至存儲槽頂部上面 300mm 處。本發(fā)明的裝置通常設置一個綜合的液壓控制系統(tǒng)。通常，將所有受發(fā)電機驅動的 液壓或電力馬達設置在反應區(qū)域的外面。線路控制及伺服閥操作優(yōu)選為帶有隱藏線路的低 電壓，而且通過氣密蓋與控制面板連接。 優(yōu)選地，將上述控制面板設置在反應區(qū)域外圍。
本發(fā)明所用的原料可以采用大多數(shù)含油的果實或者植物_麻風樹、棕櫚樹、油菜 籽等等。通過適當?shù)卣{整反應條件或者參數(shù)，也能采用其他原料。


本發(fā)明的各種實施方式將參照以下附圖進行描述圖1是本發(fā)明系統(tǒng)在優(yōu)選具體實施例中酯交換反應的原理圖；圖2是本發(fā)明的容器在一種特別優(yōu)選的實施方式中的結構俯視圖(去除了頂 蓋)；圖3是圖2中所示容器的透視圖；圖4是圖2和3中所示容器等軸測視圖。
具體實施例方式根據(jù)優(yōu)選實施例，提供一種便攜的生物柴油生產(chǎn)裝置10。根據(jù)該優(yōu)選實施例，該系 統(tǒng)具備以下特征發(fā)電機組或動力裝置發(fā)電設備是Kubota SQ-3200，其操作參數(shù)如下發(fā)動機速度1500rpm功率20kVA電壓:415Volt相位3相位發(fā)電機4極絕緣性H級發(fā)動機是Kubota V2203-EBG，具有以下尺寸設計4個成直線排列的汽缸，4沖程循環(huán)，水冷卻噴射間接式孔腔87匪沖程92.4mm排量2，197cc所述發(fā)電設備完全是封閉的，其符合所有現(xiàn)行法規(guī)的關于聲響噪音的限定。其被 設置在所示實施例的容器一端的上部11。特征如下耗油量5.3升/小時油箱62升啟動方式電力長 χ 寬 χ 高1675x780x970mm重量730公斤噪音值63dB(A)除了標準的發(fā)電機組，從夾套冷卻系統(tǒng)出來的冷卻劑經(jīng)過恒溫器，進入油料系統(tǒng) 周圍的加熱器。在排氣系統(tǒng)的周圍安裝有熱回收系統(tǒng)，以提供給原油進一步加熱的能量。
在發(fā)動機的前面，有兩個B-型皮帶輪通過電動離合器分別驅動單螺桿式泵。將每 個泵調節(jié)為每小時處理250L的流量。柴油動力液壓動力箱提供電力。這種發(fā)動機水冷柴油發(fā)動機高速運轉約2600rpm。 通過3個液壓泵提供動力從而產(chǎn)生電力工藝泵榨油器發(fā)動機交流電發(fā)電機該交流電發(fā)電機滿足三個加熱原件(15kW)，由轉速為1500rpm的液壓馬達驅動。為適應隨液壓馬達轉速的變動引起的電流的增加，液壓油產(chǎn)生出熱量，造成粘度 下降，這種現(xiàn)象稱為發(fā)電機低溫上升(40°C)。故而在發(fā)動機散熱器外面也安裝有液壓油冷 卻機體。該電氣系統(tǒng)包括簡單的配電板，帶有三相隔離器，絕緣開關及恒溫接觸器。進入散熱器的空氣流部分轉移，以提供氣流產(chǎn)生必要的壓差，從而可通過蘑菇狀 器件(Chantrelle)吸入空氣。通常原料需要經(jīng)分解處理，為符合最終材料的物理尺寸及/或化學可用性。最初 可使用"squidger"切割機?！皊quidger"切割機是為適應木材切割機，其廣泛用于將木 材變成更容易的處理木材碎屑。該"squidger"切割機是液壓驅動，其轉動帶有刀片的圓 盤，并設置于金屬板外殼內(nèi)部。從"squidger"切割機出來的材料然后經(jīng)切碎機處理。切碎機的目的是壓碎原 料，以使榨油器消耗較少的能量壓碎原料，從而使榨油的效率更高。優(yōu)選地，該切碎機包括一對嚙合的齒輪，其安裝于面板之間。從動齒輪安裝于襯套 式軸承上，作為與摩擦部分與端板相對應。該齒輪被液壓馬達驅動，通過減速齒輪可允許切 碎機齒輪運行發(fā)動機速度的一半。切碎機齒輪通常是淬火鋼，并且具有足夠的長度以覆蓋整個榨油器的進口寬度?？辙D齒輪通常安裝于類似的襯套軸承上作為從動齒輪，然而，該襯套安裝于每個 面板的可調滑塊上，以使得齒輪軸之間的距離可調。優(yōu)選地，側面板固定在與旋轉軸平行的兩個板上。側面上方通常設有錐形降落傘形的裝置，以接受加載的原料。在切碎機下面，設有 金屬槽以引導碎的原料進入榨油器。榨油器榨油器的目的是從原料中提取原油。該榨油器具有錐形螺桿裝置。通過與液壓馬達靈活的直接接合驅動所述錐形螺桿 裝置，并且其具有可調節(jié)的正壓力裝置。通過液壓馬達上的速度控制器控制軸的速度，該液壓馬達的運轉速度限制在 0-120rpm。該軸包括兩部分，平行部分提供強制進料，錐形部分控制壓縮原料。該軸為以鋼軸 為基體的玻璃填充尼龍復合結構。該軸在錐形孔中旋轉，該孔形成在一系列的板中，這些板在高強度鋼中通過拉桿
綁在一起。
在榨油器的出料口端，所述軸將壓縮的原料排入阻風裝置，其可調節(jié)流量的變動， 從而控制榨油器中壓力。這些板上有清理通道，以排出原油。將原油排至熱油槽。熱油收集槽清油流過溢流堰和過濾網(wǎng)，被收集于安裝于榨油器12下面的塑料槽中。該槽的容 積約為600L。該槽經(jīng)帶有網(wǎng)狀火花防止器的鵝頸管進口通向反應區(qū)的內(nèi)部。該鵝頸管處于 地面上300mm處。用單螺桿泵將油從儲槽中抽出，通過燃料級軟管輸送到從高于儲槽約50mm處。該 儲槽在其底部設有排液閥，以使冷凝液排出。初級原油加熱器從泵中排出的油立即通過生產(chǎn)設備中的船用熱交換器。該熱交換器將提供5kW的 能量，以供油溫升至約45°C。夾套水中的熱量將被提供，通過轉移冷卻劑在散熱器與發(fā)動機 水套之間的流動，二者之間的流動通過三通件及恒溫器連接，符合船用慣例。催化劑槽催化劑槽17是分隔的隔框內(nèi)在組成部分，可盛放300L預混催化劑。在本發(fā)明設 備的外部用200L的桶手動裝滿該槽，并通過帶有火花防止器的鵝頸管進行通風?；旌掀饔徒?jīng)初級油加熱器進入混合器。在混合器中，將催化劑，甲醇和氫氧化鈉或氫氧化 鉀按12 1的質量比的混合物，通過Prominent Fluid Controls Ltd公司的計量泵加入 到攪動的原油中。在混合器中具有輪子，這是能夠確保理想混合的另一個特有的設備性能。在可供替換的實施例中，混合器將原植物油與甲醇鈉/甲醇試劑混合在一起。控制催化劑和原植物油的流動，以提供必要的混合比率。進入混合器的油溫不低 于 65°C。通過逆止閥將催化劑加入混合器中?；旌鲜峭ㄟ^平面剪切和湍流混合組成。二級油加熱器利用發(fā)電機排氣管的廢熱將從混合器流出的流體加熱到約90°C。通過使廢熱流 經(jīng)管道的方式，來加熱管組中的水，從而將廢熱收集起來。這樣做的好處是將排氣管冷卻至 150°C。大約可從排氣管中獲得16kW的能量。將混合器包裹在水夾套中，以保溫。脫氣當溫度逐步升至600C，甲醇蒸汽將會蒸發(fā)出來。這些氣體將濃縮冷凝并收集在與 防止虹吸/脫氣塔相連接的容器中，使得所有其后的處理容器是氣密的。沉淀及脫除甘油沉淀和分離是通過液壓剪床(HydraShear) 13來進行的，其為在澳大利亞建立和 開發(fā)的加工和液壓傳動專利技術。該專利系統(tǒng)可脫出甲酯以及甘油至外部收集器。通過最終脫除甲酯過程，將甲酯脫除至流量穩(wěn)定柱，在其中還要進過剩下的精制 和過濾處理。最終脫除甲醇
甲醇分離器14是一種利用壓差而非加熱將甲醇閃的蒸出機械設備。通過空氣的 驅動使甲醇進入到冷凝柱，然后進入收集器。將甲酯收集于分離室中，然后流入流量穩(wěn)定柱16。過濾通過第二單螺桿泵將甲酯從甲醇分離器中抽出，經(jīng)過含有沸石和活性炭的兩個柱 15，其可吸收其他雜質。在預混階段，將沸石與珍珠巖按最能吸收水的比例混合。而在離開蘑菇狀器件 (Chantre 11 e)之后，使用不帶有任何添加物的沸石。一般脂肪酸甲酯離開蘑菇狀器件(Chantrelle)時的pH值為8. 5。通過離子交換 介質后該PH值會降低，隨后通過向脂肪酸甲酯中加入適量的磷酸，以使生物柴油的PH值為 7. 07-0. 2，這個值處于所預想的參數(shù)范圍內(nèi)。中和之后，精制過濾器為5μπι過濾網(wǎng)。進行完該過程的產(chǎn)品為生物柴油。精制從沸石柱中出來的生物柴油，經(jīng)過一系列濾網(wǎng)，不斷減小橫截面，以提供最終過濾 尺寸為1微米的產(chǎn)物。存儲槽從存儲槽排出的生物柴油通過PH計，以保證該燃料滿足EN 14214標準，其PH值 為7。如果它不能滿足上述標準，將加入微量的硫酸來調節(jié)ΡΗ，以滿足上述標準。之后將該中性燃料排入存儲容量為2，000L的存儲槽，其置于機器的地板上，并穿 有大的孔。通風采用帶有火花防止器鵝頸通風筒，延伸至槽底部上方約300mm處。連接因為都是組件容器，故該結構一般為一種合適的塑料。軟管為帶有塑料或金屬配 件的燃料級柔性材料。所有組件通過連接線連接起來，以確保零電阻，整個結構通過容器固定錨連接在一起。電氣系統(tǒng)所有電力發(fā)動機都安裝于反應區(qū)外部?？刂凭€路及伺服閥是帶有隱藏線路的低電 壓，而且通過氣密蓋控制控制面板。所有的燈及預警指示燈都是LED或IXD?？刂泼姘灏惭b于反應區(qū)外面。通風如有可能，鼓勵采用自然通風。組成機器底板的存儲槽上有大口徑的穿孔，以便重 氣體能進入機器外部的水槽內(nèi)。通風口位于機器反應區(qū)域頂部的兩側。容器本身安裝在約450mm高的混凝土基座上，以確保機器下面空氣的自然流通， 加速反應區(qū)空氣循環(huán)。經(jīng)發(fā)動機冷卻風扇的空氣被導入用于提供必要的空氣流動，驅趕甲醇蒸汽，并可 提供積極的空氣流通。由于該風扇并不是由任何電力設備所驅動，火花的危險便可自然消 除。
在優(yōu)選實施例中，可設置“鍋”，既可作為熱油罐也可作為甘油分離器槽。本質說，它通常是內(nèi)部有三個加熱元件的大油槽。將油加熱到110°C，溫度的下限 為100°C。甘油分離槽嵌入于熱油槽中，并與角截面的項圈緊密相連，保證接頭的氣密性。 甘油分離槽包括四個體積逐漸減小的腔體。槽的頂部可用密封蓋子密封。槽的底部設有歧管，允許根據(jù)需要排出甘油。容器容器由塑料構成，設有只能從容器內(nèi)部進入的固定點。吊起點位于頂部的四角，錨 固點位于4個較低的角落。將容器安裝在距離地面450mm高度，調節(jié)錨腿確保水平。在榨油器的任何一側設置槽，在輸入端可用于加載，輸出端可方便排出。將發(fā)動機安裝在安裝平臺上四周配有密封橡膠的吸音容器內(nèi)。通道門是氣密的，其帶有清晰的觀看面板。進入容器可分為兩個步驟。
本機可用于處理目前使用的絕大多數(shù)原料。安裝本發(fā)明的設備僅需最簡單的準備-水平混凝土底座約為3mX6mX150mm。通路方面 可提供輔助，但不是必需的。檢修維修制度是極少的，但某些項目卻很重要。要嚴格遵守發(fā)動機制造商的建議。必須在機油失效前每250小時更換一次。應該按照制造商的建議來混合冷卻液。必須每天清洗榨油器上的供油過濾器。必須每天清洗沸石柱，且每當10，000升時更換。必須每天清洗精制系統(tǒng)中的過濾元件。每天早上啟用前應該排空油罐中的冷凝水或水。每天應該排空燃料存儲槽中的水汽。每1750小時應該更換一次榨油器的軸。步驟1.裝入原料；2.將原料浸漬a.如果是椰子或澳洲堅果殼，通過〃 squidger"切割機；b.通過切碎機；3.從原料中榨油a.收集油；b.去除覆蓋物；4.加熱油；5.過濾油；6.混合催化劑和油；7.從脂肪酸甲酯中脫除甘油和其它副產(chǎn)物；8.脫除過量的甲醇；
9.通過過濾/離子交換降低PH至；10.中和使 PH 至 7+/. 0. 211.過濾精制12.傳送生物柴油在本發(fā)明的說明書及權利要求書中，單詞“含有”及其衍生詞，包括每個指定的部 分，但不排除一個或多個部分的進一步納入。本說明書中的“一個具體實施例”或“具體實施例”指的是與本發(fā)明至少一個具體 實施例相關的特別的性能、結構或特征。因此，出現(xiàn)在說明書不同位置的詞組“在一個具體 實施例中，，或“在具體實施例中，，不是指相同的具體實施例。進一步地，在一個或更多的組 合中，可將特別的性能、結構或特征以合適的方式結合起來。
權利要求
一種生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于包括內(nèi)部設有發(fā)電機的外殼、用于覆蓋原料以從該原料中提取原油的榨油器、用于將所述原油與催化劑材料混合在一起的混合/反應容器、以及至少一個將甲酯從其他產(chǎn)物中分離出來的分離裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于利用醇解反應或者酯交換 反應。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于其中所述外殼是獨立 的運輸容器。
4.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于所述容器分為 至少兩個隔室，其中大隔室約是小隔室空間的兩倍，劃定危害區(qū)域，并將該區(qū)域與熱的區(qū)域 隔罔開。
5.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于所述外殼設置 有多個通風口，該通風口可完全被密封與外界環(huán)境隔離。
6.根據(jù)權利要求5所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于通過在底層壁或側壁的下 面區(qū)域設置開口，利用自然風驅動的通風，以使得比空氣重的氣體被排出，通過在上面區(qū)域 設置邊孔以使得比空氣輕的氣體被排出。
7.根據(jù)權利要求6所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述容器間隔地設置在支 架表面上方，以促進容器下方的自然流動和容器內(nèi)部的循環(huán)。
8.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于所述容器設有 只可從所述容器內(nèi)部進入的吊起點/固定點/運輸點。
9.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于其中所述裝置 的部件按如下方式置于所述外殼中，a.發(fā)電機安裝在所述容器的一端；b.榨油器安裝在所述發(fā)電機的下方；c.原料漏斗安裝在所述容器的一個側面上并與所述榨油器相連通；d.在所述容器側面對面的覆蓋物排出口與所述原材料漏斗相連通；e.原油集液盤安裝在所述榨油器下面；f.與原油集液盤流體連通的原油存儲槽；g.成品生物柴油存儲槽安裝所述容器尾部的下部，與發(fā)電機相對；h.隔室置于朝著所述容器中間的方位，處于所述發(fā)電機與所述成品生物柴油剩放槽之 間，用于容納生產(chǎn)生物柴油的化學反應裝置。
10.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于將從榨油器 排出的原油注入第一加熱器中，然后進入混合有催化劑的混合器，再通過第二加熱器，到達 沉降柱以使甲醇蒸汽從所述沉淀槽的頂部和底部進入，脫除甘油，不是在底部或頂部的所 述主要反應材料通過進一步的分離步驟分離出，至少其中一部分排出至甲醛收集器，通過 PH值調節(jié)步驟進入到成品生物柴油存儲槽。
11.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于發(fā)電機位于 所述外殼內(nèi)部的獨立的隔室中。
12.根據(jù)權利要求11所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于所述發(fā)電機產(chǎn)生的廢熱 用來加熱其他反應裝置或反應流體。
13.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于其包括榨油 器，用來將未加工的原料搗爛，以通過原油的物理析出作用來生產(chǎn)原油。
14.根據(jù)權利要求13所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于其包括混合器用于混合 催化劑與所述原油，其中通過加熱或攪拌所述原油處于活性狀態(tài)。
15.根據(jù)權利要求14所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于所述混合器設有一體化 的加熱裝置，用來維持混合器中混合物的熱度。
16.根據(jù)權利要求15所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于至少包括分離甘油的步 驟和分離甲醇的步驟。
17.根據(jù)權利要求16所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于其中所述分離甘油的步 驟包括從所述產(chǎn)品混合物中去除甲酯以及甘油。
18.根據(jù)權利要求16或17所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于所述分離甲醇的 步驟發(fā)生在機械設備中，該機械設備利用壓差而非加熱將所述甲醇從產(chǎn)品混合物中閃蒸出 來。
19.根據(jù)權利要求16至18中任意一項所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于任何甲 酯經(jīng)過過濾以使得最終的過濾尺寸為大約1微米，以吸收任何殘余物。
20.根據(jù)權利要求16至19中任意一項所述的生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于其中設 有PH值調節(jié)系統(tǒng)，以確保產(chǎn)品生物柴油的PH值約為7。
全文摘要
一種生物柴油生產(chǎn)裝置，其特征在于包括內(nèi)部設有發(fā)電機的外殼、用于覆蓋原料以從該原料中提取原油的榨油器、用于將所述原油與催化劑材料混合在一起的混合/反應容器、以及至少一個將甲酯從其他產(chǎn)物中分離出來的分離裝置。
文檔編號B01J8/00GK101978027SQ200980110110
公開日2011年2月16日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權日2008年1月16日
發(fā)明者勞倫斯·鮑姆, 桑迪·凱利 申請人:生物燃料合伙有限公司