一种高产生物柴油制备反应釜的制作方法

本发明涉及生物柴油生产技术领域，具体是一种高产生物柴油制备反应釜。

背景技术：

生物柴油是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等，野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油作为现阶段最为优选的再生能源，越来越受到重视，其优选的原因是生物柴油分子量与柴油相近，与矿物柴油有着相似的燃烧和动力特性，且产物更加环保，所以成为优质的石油柴油代用品。生物柴油的制备方法主要有四种，包括直接混合法、微乳化法、高温热裂解法和酯交换法，其中酯交换法是目前研究最多并已工业化生产的方法，酯交换法由于油脂原料的不同和催化剂的不同又分为碱催化酯交换法、酸催化酯交换法、生物酶催化酯交换法和超临界酯交换法。

在通过脂交换工艺制造生物柴油的过程中，反应装置是生物柴油制造过程中核心设备之一。反应装置的优劣决定了生物柴油制造的效率、能耗及生物柴油的质量。现有的生物柴油反应装置存在结构单一，反应时间长，生产效率低，原料的利用率不高，影响产量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高产生物柴油制备反应釜，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高产生物柴油制备反应釜，包括外罐体和内罐体，所述内罐体设于外罐体的内侧，内罐体和外罐体之间的空间为加热腔，内罐体的内侧空间为反应腔，所述外罐体的顶部分别设有与反应腔连通的进料管和催化剂管，所述外罐体的底部中间设有与反应腔连通的排料管，所述外罐体的顶部还设有与加热腔连通的冷热媒出管，外罐体的底部还设有与加热腔连通的冷热媒进管，所述加热腔内还设有多个支柱，所述反应腔的中部竖直设有搅拌轴，外罐体的顶部中间设有与搅拌轴连接的电机，搅拌轴与外罐体和内罐体均为密封转动连接，所述反应腔的中部于搅拌轴上安装有搅拌机构，搅拌机构包括搅拌杆和搅拌板，所述搅拌板为半圆形板，搅拌轴的两侧均安装有搅拌板，搅拌板上开设有若干第二通孔，搅拌板的外侧设有若干搅拌杆，搅拌杆水平设置，搅拌杆与搅拌板位于同一平面上，所述搅拌机构的上侧设有导流网板，导流网板为中部向下凸出的锥形结构，导流网板的外圈与内罐体的内壁呈一3～5cm的间隙，导流网板的中部开设有导流孔，导流孔内设有多个与搅拌轴连接固定的支撑杆，所述搅拌机构的下侧搅拌轴下端安装有刮料板，刮料板上开设有若干第一通孔，刮料板的下侧设有与刮料板相配合的过滤网板，过滤网板的外圈与内罐体的内壁固定连接，所述过滤网板的中部连通设有循环管，循环管上设有循环泵，循环管的另一端位于导流网板上侧的反应腔内。

作为本发明进一步的方案：所述外罐体和内罐体均为两端向外弧形凸出的全封闭圆柱形筒体结构。

作为本发明进一步的方案：所述支柱为铜铝合金圆柱，支柱的一端固定于内罐体的外壁上，支柱的另一端固定于外罐体的内壁上。

作为本发明进一步的方案：所述支撑杆周向均匀设有三个。

作为本发明进一步的方案：所述刮料板为中部下凹的弧形板。

作为本发明进一步的方案：所述进料管、催化剂管和循环管的出口位于导流孔的外侧上方。

作为本发明进一步的方案：所述第一通孔、第二通孔和导流孔均为圆形孔或正多边形孔。

作为本发明进一步的方案：所述冷热媒进管和冷热媒出管上均设有调节阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高产生物柴油制备反应釜，通过进料管和催化剂管可加入油脂和催化剂，电机可带动搅拌轴转动，油脂和催化剂落入到导流网板上，可通过导流网板直接滤下或从导流网板外圈离心甩出或从导流孔流下，利于油脂和催化剂的接触融合，通过搅拌机构的搅拌板和搅拌杆配合可对物料搅拌，第二通孔利于将油脂、催化剂细化分离，进一步加速了油脂和催化剂的融合接触反应，提高了脂化反应的速度和反应质量，通过转动的刮料板及其上开设的第一通孔利于物料从过滤网板滤下，过滤网板上的残料可落入到循环管内，通过循环泵进行循环输送反应，提升生物柴油的原料利用率；通过冷热媒进管向加热腔内通入冷热媒，利于反应的温度适合，通过冷热媒出管可排出冷热媒；通过支柱既可以提升外罐体和内罐体之间的稳定性，又利于热量的富集，使得反应腔的温度变化恒稳；该装置结构新颖，反应釜内物质混合快速均匀，原料利用率高，产量较高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中导流网板部分的俯视结构示意图。

图3为本发明中搅拌机构的结构示意图。

图中：1-进料管，2-催化剂管，3-电机，4-冷热媒出管，5-循环管，6-支柱，7-外罐体，8-加热腔，9-内罐体，10-循环泵，11-第一通孔，12-刮料板，13-排料管，14-冷热媒进管，15-过滤网板，16-搅拌机构，17-搅拌轴，18-导流网板，19-反应腔，20-支撑杆，21-导流孔，22-搅拌板，23-第二通孔，24-搅拌杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种高产生物柴油制备反应釜，包括外罐体7和内罐体9，所述外罐体7和内罐体9均为两端向外弧形凸出的全封闭圆柱形筒体结构，内罐体9设于外罐体7的内侧，内罐体9和外罐体7之间的空间为加热腔8，内罐体9的内侧空间为反应腔19，所述外罐体7的顶部分别设有与反应腔19连通的进料管1和催化剂管2，通过进料管1和催化剂管2可用于物料和催化剂的添加，所述外罐体7的底部中间设有与反应腔19连通的排料管13，通过排料管13可可排出物料，为了使生物柴油制备处于合适的温度范围内，所述外罐体7的顶部还设有与加热腔8连通的冷热媒出管4，外罐体7的底部还设有与加热腔8连通的冷热媒进管14，通过冷热媒进管14和冷热媒出管4可分别通入和排出冷热媒，以对反应腔19内腔温度调节，所述加热腔8内还设有多个支柱6，支柱6为铜铝合金圆柱，支柱6的一端固定于内罐体9的外壁上，支柱6的另一端固定于外罐体7的内壁上，通过支柱6既可以提升外罐体7和内罐体9之间的稳定性，又利于热量的富集，使得反应腔19的温度变化恒稳。

所述反应腔19的中部竖直设有搅拌轴17，外罐体7的顶部中间设有与搅拌轴17连接的电机3，搅拌轴17与外罐体7和内罐体9均为密封转动连接，通过电机3可带动搅拌轴17转动，所述反应腔19的中部于搅拌轴17上安装有搅拌机构16，搅拌机构16包括搅拌杆24和搅拌板22，搅拌轴17的两侧均安装有搅拌板22，搅拌板22为半圆形板，搅拌板22上开设有若干第二通孔23，搅拌板22的外侧设有若干搅拌杆24，所述搅拌杆24水平设置，搅拌杆24与搅拌板22位于同一平面上，通过搅拌板22和搅拌杆24配合可对物料搅拌，第二通孔23利于将油脂、催化剂细化分离，进一步加速了油脂和催化剂的融合接触反应，提高了脂化反应的速度和反应质量，所述搅拌机构16的上侧设有导流网板18，所述导流网板18为中部向下凸出的锥形结构，导流网板18的外圈与内罐体9的内壁呈一3～5cm的间隙，导流网板18的中部开设有导流孔21，导流孔21内设有多个与搅拌轴17连接固定的支撑杆20，所述支撑杆20周向均匀设有三个，通过支撑杆20可对导流网板18进行支撑固定，所述搅拌机构16的下侧搅拌轴17下端安装有刮料板12，所述刮料板12为中部下凹的弧形板，刮料板12上开设有若干第一通孔11，刮料板12的下侧设有与刮料板12相配合的过滤网板15，过滤网板15的外圈与内罐体9的内壁固定连接，所述过滤网板15的中部连通设有循环管5，循环管5上设有循环泵10，循环管5的另一端位于导流网板18上侧的反应腔19内，通过控制循环泵10工作，可将物料通过循环管5循环抽出反应，提升产品率。

实施例中，所述进料管1、催化剂管2和循环管5的出口位于导流孔21的外侧上方，可使得物料先落入到导流网板18上，再通过导流网板18离心出去或通过导流孔21流下。

实施例中，所述第一通孔11、第二通孔23和导流孔21均为圆形孔或正多边形孔。

实施例中，所述冷热媒进管14和冷热媒出管4上均设有调节阀（未示出），可进行冷热媒调节。

该高产生物柴油制备反应釜，还包括用于对电机3、循环泵10进行控制的plc控制器（未示出），通过进料管1和催化剂管2可加入油脂和催化剂，电机3可带动搅拌轴17转动，油脂和催化剂落入到导流网板18上，可通过导流网板18直接滤下或从导流网板18外圈离心甩出或从导流孔21流下，利于油脂和催化剂的接触融合，通过搅拌机构16的搅拌板22和搅拌杆24配合可对物料搅拌，第二通孔23利于将油脂、催化剂细化分离，进一步加速了油脂和催化剂的融合接触反应，提高了脂化反应的速度和反应质量，通过转动的刮料板12及其上开设的第一通孔11利于物料从过滤网板15滤下，过滤网板15上的残料可落入到循环管5内，通过循环泵10进行循环输送反应，提升生物柴油的原料利用率；通过冷热媒进管14向加热腔8内通入冷热媒，利于反应的温度适合，通过冷热媒出管4可排出冷热媒；通过支柱6既可以提升外罐体7和内罐体9之间的稳定性，又利于热量的富集，使得反应腔19的温度变化恒稳；该装置结构新颖，反应釜内物质混合快速均匀，原料利用率高，产量较高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。