[实用新型]一种塔式超临界反应装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物柴油的制备装置技术领域，特别涉及一种塔式超临界反应装置。

背景技术

目前，精制油脂制备生物柴油的生产技术比较成熟，通常采用间歇反应釜和常压酯交换法生产。以高酸值油脂为原料制备生物柴油多采用一步酸催化或先酸后碱的两步催化法进行。高酸值油脂的酸值一般大于10，且成分复杂，以此为原料来生产生物柴油存在不少技术问题，例如：在高酸值油脂酯化反应的间歇生产过程中，酸性催化剂造成设备腐蚀非常严重，设备投资大，容易产生“跑、冒、滴、漏”等现象，存在严重的安全隐患。

专利号为200820040677.8的申请公开了一种用于制备生物柴油的复合式精馏塔，其包括塔釜、精馏塔塔体、塔顶冷凝器，所述精馏塔塔体分为上、下两部分，上部为塔板精馏段，塔壳上均匀设有多块塔板，在塔板上设有丝网，固体催化剂附着于丝网上；下部为填料催化反应段，在塔壳内填充有填料，填料内填充固体催化剂。该复合式精馏塔可用于高酸值原料油，但不能用于超临界条件下。

另外，现有的生物柴油超临界生产装置，一般有超临界反应釜和管式反应器，其仅能实现生物柴油的生产，但不能在同一装置中同时完成反应和分离。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以在同一个装置内完成反应和分离、实现连续化生产、适合高酸值原料油、生产能耗较低的塔式超临界反应装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种塔式超临界反应装置，包括多个塔节，塔节由塔壳和多层塔板构成，所述塔节数目为2-5个，塔节上部设有原料油或脂肪酸进料口和气态醇出料口，塔节下部设有气态醇进料口、脂肪酸甲酯出料口和甘油出料口；塔节通过上部的原料油或脂肪酸进料口和气态醇出料口分别与相邻塔节下部的脂肪酸甲酯出料口和气态醇进料口相连通。

所述塔节内设有2-40块塔板，且塔板数目为偶数；相邻塔节通过法兰固定连接。

所述塔板为板式，其包括塔盘、泡罩、甘油分离通道和降液管，泡罩设在塔盘上，塔盘通过定距管和拉杆固定，甘油分离通道设在塔盘底部，降液管设在塔盘外侧端部。

所述塔盘与塔壳间的缝隙内填充有密封填料，密封填料上面设有压圈，压圈通过压紧装置固定。

相邻塔板交错倾斜设置，倾斜角度为0～10°。

下层塔板上设有进口堰，进口堰位于上层塔板上的降液管和甘油分离通道之间，且进口堰与降液管和甘油分离通道部分叠合。

相邻或者间隔相邻的甘油分离通道在塔体内呈直线分布。

所述塔盘上设有升气管，设有升气管的塔板与板式塔板交替设置。

所述塔体直径为100～1200mm，泡罩直径≤80mm，板间距为100-1000mm，出口堰高度为20-100mm。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、本实用新型通常设有2-5个塔节，塔节内设有整体板式塔板，相邻塔节之间用法兰固定连接，安装维修方便。超临界反应在塔节内进行，原料油或脂肪酸和低碳醇逆向加料，反应物混合充分、均匀，使低碳醇以超临界的方式进入塔节内，有助于分子扩散、提高分子活性，使反应更加充分；塔节内无需添加催化剂，节约原材料、节约生产成本；一套装置能同时完成酯化反应和精馏分离两项工作任务，实现连续化生产，反应产物可随时分离，加快了反应速度，阻止发生逆反应，设备简单，一机多用，降低投资，节能省耗。

2、相邻塔板交错倾斜设置，倾斜角度为0～10°，便于原料油或脂肪酸向下和气态醇向上混合，有助于提高反应速度，提高生产率。

3、本实用新型对原料的适应性强，不但适合精制油脂，还特别适合高酸值油脂和脂肪酸，酸值可在10～180之间，适用范围广。

4、本实用新型的油醇摩尔比低，可低至1∶1.5，未反应的气态低碳醇量很少，避免造成原料浪费。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为实施例一的塔节结构示意图；

图3为实施例二的塔节结构示意图；

图4为实施例三的塔节结构示意图。

具体实施方式