一種連續酯交換用管式反應裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種連續酯交換用管式反應裝置，包括物料管道、對流箱，物料管道起始端裝有物料混推器并設有物料進口，物料管道上部連接彎頭處設有泄壓口，下部連接彎頭處設有排盡口；物料管道內設多個導流盤。對流箱內設有熱媒盤管。物料在導流盤的作用下產生紊流，使反應更完全。泄壓口用于泄放物料管道中的氣體，避免氣阻現象；物料排盡口用來在裝置停止運行后排出物料管道內殘留的物料。本實用新型可連續操作，易于自動控制。排盡口用來在裝置停止運行后排出物料管道內殘留的物料，避免管道堵塞。對流箱內設置熱媒盤管可減少設備制造費用和減少能耗。導流盤的設置基本消除了返混，且能夠使物料在湍流狀態下反應，達到較高轉化率。
【專利說明】一種連續酯交換用管式反應裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種生物柴油反應裝置，特別是一種連續酯交換用管式反應裝置。
【背景技術】
[0002]生物柴油(B1diesel)又稱為生物質柴油，是一種生物質清潔燃料，是用未加工過的或者使用過的植物油以及動物脂肪通過不同的化學反應制備出來的一種被認為是環保的生物質燃料。這種生物質燃料可以像柴油一樣使用。生物柴油最普遍的制備方法是酯交換反應。由植物油和脂肪中占主要成分的甘油三酯與醇(一般是甲醇)在催化劑存在下反應生成脂肪酸酯。脂肪酸酯的物理和化學性質與柴油非常相近甚至更好。
[0003]目前工業生產普遍采用在反應釜中反應，由于油脂和甲醇不互溶，因此它們之間的傳質效果較差，從而造成酯交換反應速率較慢。此類裝置難以實現連續化生產，而且物料在釜內全返混，導致油脂皂化比較嚴重，轉化率較低，后續產物分離困難。管式反應裝置是另一種酯交換反應裝置，相較反應釜，可連續生產，生產效率較高。但存在技術問題制約了應用。1、液態物料進入管道后，甲醇易揮發，在管道里紊流混合過程中由于壓力的變化而氣化，體積膨脹后，管道內產生高壓，當該壓力高于上游物料壓力時物料就無法向后流動，形成氣阻力。造成無法進料，推進器可能燒壞。2、停車時，管道會殘留物料，物料在溫度低時凝固，若不將殘留物料排盡，管道凝固的物料會堵塞管道，下次開車時需要先加熱使物料融化才能運行裝置。3、由于管式反應裝置體積較大，對流箱容積大，直接通入蒸汽需要對流箱耐較高壓力，不但熱損失嚴重，而且制造費用較高。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種連續酯交換反應用管式反應裝置，實現連續生產，基本消除返混，達到較高的轉化率，而且制造費用較低。
[0005]本實用新型的技術解決方案是:
[0006]該連續酯交換反應用管式反應裝置，包括物料管道、對流箱，所述物料管道上下端部布置在所述對流箱外，其特點是，所述管道起始端裝有物料混推器并設有物料進口，物料管道上部連接彎頭處設有泄壓口，物料管道下部連接彎頭處設有排盡口。所述物料管道內設多個導流盤。所述對流箱上部設有換熱介質進口，下部設有換熱介質出口，底部設有換熱介質排盡口。所述對流箱內設有熱媒盤管，熱媒盤管設有熱媒進口和熱媒出口。
[0007]本裝置運行時，換熱介質自進口加入對流箱到指定位置，然后熱媒自熱媒入口進入熱媒盤管開始對對流箱中的換熱介質進行加熱至指定溫度，換熱后的熱媒自熱媒出口離開熱媒盤管。當對流箱中的換熱介質達到指定溫度時，啟動物料混推器，物料自物料進口進入物料管道，在導流盤的作用下，物料從導流盤上的導流管通過，導流管是按角度排列的，使物料產生紊流，使反應更完全。反應完成的物料自物料出口離開反應管道。泄壓口用于泄放物料管道中的氣體，避免物料由于氣阻無法向后推進；物料排盡口用來在裝置停止運行后排出物料管道內殘留的物料；換熱介質出口用來排出對流箱中的換熱介質，換熱介質排盡口用來排出對流箱中殘留的換熱介質。
[0008]本實用新型與現有技術相比具有以下明顯的優點:本實用新型具有一般連續操作設備的共同優點，即反應物濃度、溫度只沿管長方向改變，不隨時間而變，因而易于實現自動控制；沒有加料、卸料、清掃等非生產時間，設備利用率高；物料管道上部連接彎頭處設有泄壓口用于泄放物料管道中的氣體，消除了氣阻現象；排盡口用來在裝置停止運行后排出物料管道內殘留的物料，避免管道堵塞。對流箱內設置熱媒盤管可減少設備制造費用和減少能耗。更重要的是導流盤的設置基本消除了返混，且能夠使物料在湍流狀態下反應，可以達到較高的轉化率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的主視圖；
[0010]圖中，1-物料管道，2-對流箱排盡口、3-換熱介質出口、4_導流盤、5-對流箱、6-熱媒盤管、7-物料混推器、8-物料入口、9_管道下部連接彎頭、10-物料排盡口、11-管道上部連接彎頭、12-泄壓口、13-物料出口、14-熱媒盤管出口、15-熱媒盤管入口、16-換熱介質入口。
【具體實施方式】
[0011]以下結合附圖進一步介紹本實用新型的【具體實施方式】:
[0012]如圖1所示，本連續酯交換反應用管式反應裝置，包括物料管道1、對流箱5，物料管道I除上下端部外，均布置在對流箱5中。物料管道I起始端裝有物料混推器7并設有物料進口 8，物料管道I上部連接彎頭11處設有泄壓口 12，物料管道I下部連接彎頭9處設有物料排盡口 10。物料管道I內設21個導流盤4。對流箱5上部設有換熱介質進口 16，下部設有換熱介質出口 3，底部設有換熱介質排盡口 2。對流箱5內設有熱媒盤管6，熱媒盤管6在對流箱5中呈彎曲形態分布，熱媒盤管6設有熱媒進口 15和熱媒出口 14。
[0013]本裝置運行時，換熱介質自進口 16加入對流箱5到指定位置，然后熱媒自熱媒入口 15進入熱媒盤管6開始對對流箱5中的換熱介質進行加熱至指定溫度,換熱后的熱媒自熱媒出口 14離開熱媒盤管6。當對流箱5中的換熱介質達到指定溫度時，啟動物料混推器7，物料自物料進口 8進入物料管道1，在導流盤4的作用下，物料從導流盤4上較窄的導流管通過，導流管是按角度排列的，使物料產生紊流，使反應更完全。反應完成的物料自物料出口 13離開反應管道I。泄壓口 12用于泄放物料管道I中的氣體，避免物料由于氣阻無法向后推進；物料排盡口 10用來在裝置停止運行后排出物料管道I內殘留的物料；換熱介質出口 3用來排出對流箱5中的換熱介質，換熱介質排盡口 2用來排出對流箱5中殘留的換熱介質。
[0014]在上述各實施例當中，為了對管道內的氣阻現象進行監控，可以在泄壓口 12處設置甲醇探測器和壓力傳感器，并與泄壓口 12處安裝的排壓閥門電連接，當氣阻發生時，自動偵測并排出甲醇氣體。
【權利要求】
1.一種連續酯交換用管式反應裝置，包括物料管道(I)和對流箱(5)，物料管道(I)從對流箱(5 )中穿過，對流箱(5 )上部設有換熱介質進口( 16 )，下部設有換熱介質出口( 3 )，其特征在于:物料管道(I)上下端部布置在對流箱(5)外，物料管道(I)起始端裝有物料混推器(7 )并設有物料進口( 8 )，物料管道上部連接彎頭(11)處設有泄壓口( 12 )，物料管道下部連接彎頭(9)處設有物料排盡口(10);物料管道(I)內設多個導流盤(4);對流箱(5)內設有熱媒盤管(6)，熱媒盤管(11)設有熱媒進口(15)和熱媒出口(14);對流箱(5)底部還設有換熱介質排盡口(2)。
2.根據權利要求1所述的管式反應裝置，其特征在于:熱媒盤管(6)在對流箱(5)中呈彎曲形態分布。
3.根據權利要求1所述的管式反應裝置，其特征在于:泄壓口(12)處設置甲醇探測器和壓力傳感器，并與泄壓(12) 口處安裝的排壓閥門電連接。
【文檔編號】C10L1/02GK204093421SQ201420612374
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月22日 優先權日:2014年10月22日
【發明者】項東方, 張少敏, 婁源民 申請人:河南恒天久大實業有限公司