[发明专利]一种等离子体电解氧化陶瓷膜催化转酯化反应器

说明书

技术领域

本发明涉及酯化反应器，尤其涉及一种等离子体电解氧化陶瓷膜催化转酯化反应器。

背景技术

酯化反应是有机化学反应中常见的反应类型，通过这类型反应可合成一系列酯类化合物和环保生物燃料，广泛应用于精细化工和石化能源等方面。植物油脂的转酯化反应可生产生物柴油和酯类合成润滑油基础油。生物柴油是以生物质资源作为原料加工而成的一种性质与柴油相近的液体燃料。我国植物油脂原料比较分散，发展大规模成套装置生产生物柴油或植物基润滑油基础油存在原料供应困难的问题。在植物油脂原料的大量供应存在困难的情况下，开发适度生产规模的分布式生物柴油和润滑油基础油生产装置是一种切实可行的选择。有利于扩大生物柴油的供应量，填补广大边远地区生物柴油就地生产装置的空白。小型植物油转酯化装置将有广阔的应用发展空间，也为我国在替代化石能源的总量上做出贡献，具有现实意义及较高的市场推广价值。小型的分布式的转酯化工艺和装置与大规模的生产工艺和装置相比，其效率一般比较低。为提高分布式转酯化过程及装置效率，合计更合理的转酯化反应器，使其与分布式工艺匹配，减少过程设备是核心。常规釜式反应器在反应完成后，转酯化物料静置分层耗时长，在下层重相物料导出的过程中，底部物料流动容易引起部分轻相物料返混，降低了产品收率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种等离子体电解氧化陶瓷膜催化转酯化反应器，能有效缩减转酯化生产工艺，实现工艺集成，提高分布式转酯化产品生产过程效率。

本发明通过下述技术方案实现：

一种等离子体电解氧化陶瓷膜催化转酯化反应器，包括反应器筒体3；

设置在反应器筒体3顶部的物料循环口1和进料口2；

设置在反应器筒体3内侧壁上的多个催化金属块5；

设置在反应器筒体3上设有测温口6；

设置在反应器筒体3底部出料口7；

在物料循环口1与出料口7之间通过管路连接，管路上设有外循环泵8。

所述催化金属块5内部设置有加热丝4。

测温口6设置在反应器筒体3的中部侧壁和/或者底部侧壁上。

多个催化金属块5自上而下、交错设置在反应器筒体3的内侧壁上。

催化金属块5安装间隔为1-3mm。

所述催化金属块5为锆金属或钛金属块表面通过等离子体电解氧化制备。催化金属块5的表面含有氧化钛和氧化锆活性组分的催化膜。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

反应器采用多块催化金属块，可使得催化剂与原料混合物尽可能的接触，提高催化效果，并防止催化剂堵塞问题。氧化锆和氧化钛混合催化剂的催化活性高，在植物油转酯化反应中具有较好的催化效果。

在反应器内部设置加热丝和测温口，便于控温和测量反应温度。

反应装置适用于连续性反应，有利于大规模生产。

附图说明

图1为本发明等离子体电解氧化陶瓷膜催化转酯化反应器结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例

如图1所示。本发明等离子体电解氧化陶瓷膜催化转酯化反应器，包括反应器筒体3；设置在反应器筒体3顶部的物料循环口1和进料口2；设置在反应器筒体3内侧壁上的多个催化金属块5；设置在反应器筒体3上设有测温口6；设置在反应器筒体3底部出料口7；

在物料循环口1与出料口7之间通过管路连接，管路上设有外循环泵8。

所述催化金属块5内部设置有加热丝4。

测温口6设置在反应器筒体3的中部侧壁和/或者底部侧壁上。该测温口6用于通过热电偶测量温度。

多个催化金属块5自上而下、交错设置在反应器筒体3的内侧壁上。

催化金属块5安装间隔为1-3mm；催化金属块5的数量根据反应时间及循环次数决定；

所述催化金属块5为锆金属或钛金属块表面通过等离子体电解氧化制备。

催化金属块5的表面含有氧化钛和氧化锆活性组分的催化膜。

以下是两个应用实例：

一、当以菜籽油和甲醇为原料，等离子体电解氧化膜作催化剂，其中氧化钛和氧化锆的摩尔比为3：1。通过加热丝(4)将反应温度保持在70℃，停留时间为1h，共循环4次，反应停止后，加热管停止加热，甲醇转化率达99.2％。