[发明专利]中温中压条件下连续制备生物柴油的设备及方法

权利要求书

1. 一种中温中压条件下连续制备生物柴油的设备，包括原料储罐、酯化反应釜、分子蒸馏塔和甲醇精馏塔，其特征在于，该设备中的酯化反应釜包括多级反应釜，且各级反应釜上端分别通过压力计自控系统与真空闪蒸器连接，各级反应釜下部的出料口分别通过液位计自控系统与各级暂存罐连接；各级反应釜内分别设置有压缩式雾化进料器和席型网，压缩式雾化进料器的底部为反应釜的入料口；最后一级暂存罐经过管路依次与前期脱气干燥塔、分子蒸馏塔连接；所述的真空闪蒸器与甲醇精馏塔连接，甲醇精馏塔通过管路经甲醇蒸气发生器分别与各级反应釜入料口连接。

2.根据权利要求1所述的中温中压条件下连续制备生物柴油的设备，其特征在于，所述的压缩式雾化进料器的喷嘴端设置在反应釜的中上部。

3.根据权利要求1所述的中温中压条件下连续制备生物柴油的设备，其特征在于，所述反应釜内的席型网的层数大于1，且各层网之间的间距为0.1-1m。

4.应用权利要求1所述的设备制备生物柴油的方法，其特征在于，它按照以下步骤进行：

a、原料经过真空闪蒸器脱水后，泵入原料暂存罐中待用；

b、甲醇由储罐进入甲醇蒸汽发生器产生甲醇蒸汽，其温度130℃～150℃，压力0.2MPa～1MPa；

c、甲醇蒸汽和原料一起随管路由反应釜的底部进入一级反应釜内的压缩式雾化进料器，在通过进料器上端的喷嘴时，利用甲醇蒸汽的高速气流在喷嘴处形成负压，负压带动原料一起呈雾状微粒进入反应釜，雾状原料在反应釜中与甲醇蒸汽充分反应； 

d、反应物中大分子物质以油雾形态自由下降，并在下落过程中不断反应，然后随气态的水分挥发，并通过压力计自控系统连续排出至真空闪蒸器；反应物中的粗甲酯在反应釜底端的出料口被连续采出到一级暂存罐；

e、粗甲酯由一级暂存罐通过管路和甲醇蒸气一起进入下一级反应釜进行同反应，反应过程与一级反应釜内酯化反应相同；

f、反应完成后的甲酯和甲醇由最后一级的暂存罐出料口通过管路进入前期脱气干燥塔进行分离；甲醇蒸气通过管路排出至真空闪蒸器，甲酯通过管路被送入分子蒸馏塔进行分离，得出成品。

5.根据权利要求4所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，原料为酸价100～200mgKOH/g的废弃油脂，该废弃油脂进入真空闪蒸塔进行脱水时，其真空度为1000Pa～8000Pa、温度为90℃～110℃，并在废弃油脂中按质量比0.1‰～1‰混入硫酸。

6.根据权利要求4所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，经由压缩式雾化进料器喷出的雾状颗粒，其粒径平均尺寸为0.5μm～2.5μm。

7.根据权利要求4所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，原料经过两级酯化反应，其中：一级反应釜内温度为120℃-130℃，压力为0.3MPa-0.7MPa，反应釜粗甲酯液体体积为总容积的5‰-10‰，物料在该流程停留时间10-30min，所得粗甲酯酸价为10-20mgKOH/g；二级反应釜内温度110℃-130℃，压力为0.2MPa-0.6MPa，物料在该流程停留时间20-40min，所得粗甲酯酸值为0.5-1mgKOH/g。

8.根据权利要求4所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，粗甲酯经分子蒸馏塔进行分离得到高清洁生物柴油成品，该分离过程真空度为10Pa～80Pa，前期脱气温度为100℃-110℃,蒸馏温度为130℃-150℃。