[发明专利]一种固体碱催化非均相酯交换法生产生物柴油的装置和方法

权利要求书

1.一种固体碱催化非均相酯交换法生产生物柴油的装置，其特征在于，包括原料混合罐(1)、反应器(3)、分液器(4)、离心机（13）、流化床干燥器（14）、吸收过滤装置（5）、生物柴油精馏塔（7）、甘油精馏塔（10）、生物柴油储罐（18）和甘油储罐（17）；

所述原料混合罐(1)出口与反应器(3)、分液器(4)依次连接，分液器(4)下层出口与离心机(13)进料口连接，离心机（13）第一出料口与干燥器(14)进料口连接，干燥器(14)出料口与反应器(3)第二进料口连接，离心机（13）第二出料口与甘油精馏塔（10）进料口连接，分液器(4)上层出料口、甘油储罐(17)出料口与吸收过滤装置(5)第二进料口连接，吸收过滤装置(5)出料口与生物柴油精馏塔（7）进料口连接；所述生物柴油精馏塔（7）塔顶出料口与原料混合罐（1）第三进料口连接，生物柴油精馏塔（7）塔底出料口与生物柴油储罐（18）进料口连接，甘油精馏塔（10）塔顶出料口与原料混合罐（1）第三出料口连接，甘油精馏塔（10）塔底出料口与甘油储罐（17）进料口连接。

2.根据权利要求1所述固体碱催化非均相酯交换法生产生物柴油的装置，其特征在于，还包括原料预热器（2）、甲醇甘油预热器（12）、生物柴油精馏塔冷凝器(6)、生物柴油精馏塔再沸器(8)、甘油精馏塔冷凝器(9)、甘油精馏塔再沸器(11)、生物柴油冷凝器(16)、甘油冷凝器(15)；

所述原料预热器(2)通过管道连接于原料混合罐(1)出料口和反应器(3)进料口之间，所述甲醇甘油预热器(12)通过管道连接于离心机(13)第二出料口和甘油精馏塔(10)进料口之间；所述生物柴油精馏塔冷凝器(6)一端与生物柴油精馏塔(7)塔顶气相出口连接，另一端分别与生物柴油精馏塔(7)塔顶回流管口和原料混合罐(1)第三进料口连接；所述生物柴油精馏塔再沸器(8)通过管道连接于生物柴油精馏塔(7)塔底液相出口和生物柴油精馏塔(7)塔底气相进口之间；所述甘油精馏塔冷凝器(9)一端与甘油精馏塔(10)塔顶气相出口连接，另一端分别与甘油精馏塔(10)塔顶回流管口和原料混合罐(1)第三进料口连接；所述甘油精馏塔再沸器(11)通过管道连接于甘油精馏塔(10)塔底液相出口和甘油精馏塔(10)气相进口之间；所述生物柴油冷凝器(16)通过管道连接于生物柴油精馏塔(7)塔底出料口和生物柴油储罐(18)之间；所述甘油冷凝器(15)通过管道连接于甘油精馏塔(10)塔底出料口和甘油储罐(17)之间。

3.根据权利要求1所述一种固体碱催化非均相酯交换法生产生物柴油的装置，其特征在于，所述离心机（13）为刮板式离心机、普通三足式离心机、吊袋离心机中的一种。

4.利用权利要求1-3任一项所述装置生产生物柴油的方法，其特征在于，包括如下步骤：

原料油和甲醇进入原料混合罐(1)，预热后与固体碱催化剂一起进入反应器(3)反应，然后进入分液器(4)分离，静置后分为上下两层；

其中，下层的催化剂、甘油和甲醇进入离心机(13)，离心机(13)第一出料口分离出的催化剂进入流化床干燥器(14)干燥，再进入反应器(3)循环利用，离心机(13)第二出料口分离出的甘油和甲醇进入甘油精馏塔(10)，塔顶甲醇冷凝一部分进入原料混合罐(1)循环利用，一部分回流至甘油精馏塔(10)，甘油精馏塔(10)塔底馏出的甘油预热原料混合罐(1)后进入甘油储罐(17)；

其中，上层的粗生物柴油进入吸收过滤装置(5)，吸收过滤装置(5)中的活性白土吸附生物柴油中未反应的原料油、甘油、一元和二元甘油酯杂质，吸附完杂质的活性白土经甘油储罐(17)中的甘油冲洗实现再生，冲洗完的废液排出吸收过滤装置（5）外，经吸附处理后的粗生物柴油进入生物柴油精馏塔(7)精馏，塔顶甲醇冷凝一部分回到原料混合罐(1)循环利用，一部分作为回流液回流至生物柴油精馏塔(7)中，塔底馏出的生物柴油预热原料混合罐(1)后进入生物柴油储罐(18)。

5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述分液装置(4)采用三个分液器并联的形式，每次轮换时，所述三个分液器满足：一个用于进料，一个用于静置，一个用于出料，三个过程各进行1-2.5小时，每3-7.5小时进行进料、静置和出料的轮换，次数为一次。