一种常温下制备生物柴油的搅拌装置的制作方法

1.本实用新型涉及搅拌装置技术领域，尤其涉及一种常温下制备生物柴油的搅拌装置。


背景技术：

2.生物柴油是国家产业政策大力支持的优质可再生清洁能源，是石化柴油的良好代用品，已在全世界得到广泛应用。生物柴油最普遍的制备方法是酯交换反应。由原料油与醇（一般是甲醇）在催化剂存在下混合反应，生成脂肪酸酯（即生物柴油）。
3.利用固相酶作为催化剂生产生物柴油为新型工艺，反应条件温和，安全环保。相关技术中，使用机械搅拌的方式混合原料油、甲醇和固相酶，容易造成搅拌机械对固相酶产品损坏，使其失活；最终导致固相酶的使用率低，固相酶的使用寿命短，又因为固相酶的高昂采购成本，造成生产成本过高，推广实施困难。
4.因此，有必要提供一种新的常温下制备生物柴油的搅拌装置，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种常温下制备生物柴油的搅拌装置，解决了相关技术中的固相酶的使用率低且生产成本过高的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供的常温下制备生物柴油的搅拌装置包括：
7.搅拌罐，所述搅拌罐上设有入油管与出油管；
8.入气管，所述入气管与所述搅拌罐的底端连通；
9.搅拌管，所述搅拌管悬设于所述搅拌罐内，并通过连接件与所述搅拌罐连接，所述搅拌管的外壁设置有多个导流叶片，且所述导流叶片自所述搅拌管的一端，螺旋盘绕至所述搅拌管的另一端；其中，所述搅拌管及搅拌罐之间形成有搅拌空腔；
10.筛网板，所述筛网板固设于所述搅拌罐内，并设于所述入气管与所述搅拌管之间。
11.优选地，每个所述导流叶片上开设有至少一个过料孔。
12.优选地，所述搅拌罐包括罐体、罐盖及排气管，所述罐盖设于所述罐体的顶端，所述排气管设于所述罐盖上；其中，所述罐体上设有所述入油管与所述出油管，所述入气管与所述罐体的底端连通。
13.优选地，所述连接件包括顶盖、挂杆、连接杆与套环，所述顶盖盖设于所述排气管，且所述顶盖上开设有多个排气孔，所述挂杆的一端与所述顶盖连接，所述挂杆的另一端依次伸入所述排气管、所述罐盖、所述罐体及所述搅拌管内，并通过所述连接杆与所述套环连接；其中，所述搅拌管的内壁上设有卡块，所述搅拌管通过所述卡块挂设于所述套环。
14.优选地，所述卡块嵌入所述搅拌管，并通过弹性件与所述搅拌管弹性连接。
15.优选地，所述卡块的数量至少为两个。
16.优选地，所述常温下制备生物柴油的搅拌装置还包括遮挡罩，所述遮挡罩设于所
述挂杆上，并悬设于所述搅拌管的顶端。
17.优选地，所述顶盖与所述排气管可拆卸连接，所述挂杆与所述顶盖可拆卸连接。
18.优选地，所述挂杆包括多个杆体，两个相邻所述杆体之间可拆卸连接。
19.优选地，所述连接杆的数量为多个，多个所述连接杆环绕所述挂杆设置。
20.本实用新型提供的常温下制备生物柴油的搅拌装置中，固相酶颗粒置于所述筛网板，搅拌罐内盛装有原油；所述导流叶片自所述搅拌管的一端，螺旋盘绕至所述搅拌管的另一端；其中，两个所述导流叶片、所述搅拌管及搅拌罐之间形成有搅拌空腔；
21.气态的甲醇由入气管冲入搅拌罐，经过筛网板，带动沉积在搅拌罐底部的固相酶颗粒涌入搅拌管。急速的气流带动固相酶颗粒和原料油混合体由搅拌管直冲向上，由搅拌管的顶端涌出，向四周翻滚。同时，快速的液体向上流动，使得搅拌管底端附近的局部低压，加速了搅拌管周边液体的向下流动，对上部液体产生向下流动的吸力；
22.此时，由搅拌管涌出的液体经搅拌空腔，旋转向下运动，从而实现加速搅拌混合原料油、气态甲醇与固相酶，促进加速酯化反应，最终获得成品的生物柴油。
23.本实用新型提供的通过常温下制备生物柴油的搅拌装置，采用气动搅拌的方式替换常规的机械搅拌方式，避免了搅拌机械对固相酶的损坏；并通过优化搅拌罐内结构和通入气态甲醇，使用流体推动搅拌混合，增加了搅拌运动的路程，增加了搅拌反应的时间，提高了固相酶的转脂化效率和使用寿命，最终提高生物柴油的品质和降低了单位生产成本。
附图说明
24.图1为本实用新型提供的常温下制备生物柴油的搅拌装置的一种较佳实施例的结构示意图；
25.图2为图1所示的搅拌管和导流叶片的一种结构示意图；
26.图3为图1所示的套环、连接杆、挂杆的俯视图；
27.图4为图1所示的a部放大图；
28.图5为图1所示的顶盖的仰视图；
29.图6为图1所示的常温下制备生物柴油的搅拌装置的一使用情景图。
30.图中标号：
31.100
‑
常温下制备生物柴油的搅拌装置、101
‑
冷凝器组件、102
‑
真空泵组、103
‑
甲醇蒸发罐组件、104
‑
真空平衡罐组件；
[0032]1‑
搅拌罐、2
‑
入油管、3
‑
出油管、4
‑
入气管、5
‑
筛网板、6
‑
搅拌管、7
‑
连接件、8
‑
导流叶片、9
‑
遮挡罩；8a
‑
过料孔；
[0033]
11
‑
罐体、12
‑
罐盖、13
‑
排气管；
[0034]
71
‑
顶盖、72
‑
挂杆、73
‑
连接杆、74
‑
套环、75
‑
卡块、76
‑
弹性件；7a
‑
排气孔。
[0035]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0036]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0037]
本实用新型提供一种常温下制备生物柴油的搅拌装置100。
[0038]
请结合参阅图1至图2，在本实用新型的一实施例中，常温下制备生物柴油的搅拌装置100包括：
[0039]
搅拌罐1，所述搅拌罐1上设有入油管2与出油管3；
[0040]
入气管4，所述入气管4与所述搅拌罐1的底端连通；
[0041]
搅拌管6，所述搅拌管6悬设于所述搅拌罐1内，并通过连接件7与所述搅拌罐1连接，所述搅拌管6的外壁设置有多个导流叶片8，且所述导流叶片8自所述搅拌管6的一端，螺旋盘绕至所述搅拌管6的另一端；其中，所述搅拌管6及搅拌罐1之间形成有搅拌空腔；
[0042]
筛网板5，所述筛网板5固设于所述搅拌罐1内，并设于所述入气管4与所述搅拌管6之间。
[0043]
本实用新型提供的常温下制备生物柴油的搅拌装置100的工作原理如下：
[0044]
固相酶颗粒置于所述筛网板5，搅拌罐1内盛装有原油；所述导流叶片8自所述搅拌管6的一端，螺旋盘绕至所述搅拌管6的另一端；其中，两个所述导流叶片8、所述搅拌管6及搅拌罐1之间形成有搅拌空腔；
[0045]
气态的甲醇由入气管4冲入搅拌罐1，经过筛网板5，带动沉积在搅拌罐1底部的固相酶颗粒涌入搅拌管6。急速的气流带动固相酶颗粒和原料油混合体由搅拌管6直冲向上，由搅拌管6的顶端涌出，向四周翻滚。同时，快速的液体向上流动，使得搅拌管6底端附近的局部低压，加速了搅拌管6周边液体的向下流动，对上部液体产生向下流动的吸力；
[0046]
此时，由搅拌管6涌出的液体经搅拌空腔，旋转向下运动，从而实现加速搅拌混合原料油、气态甲醇与固相酶，促进加速酯化反应，最终获得成品的生物柴油。
[0047]
本实用新型提供的通过常温下制备生物柴油的搅拌装置100，采用气动搅拌的方式替换常规的机械搅拌方式，避免了搅拌机械对固相酶的损坏；并通过优化搅拌罐1内结构和通入气态甲醇，使用流体推动搅拌混合，增加了搅拌运动的路程，增加了搅拌反应的时间，提高了固相酶的转脂化效率和使用寿命，最终提高生物柴油的品质和降低了单位生产成本。
[0048]
本实施例中，入油管2与出油管3在搅拌时保持关闭和密封状态，待需要使用时再开启。
[0049]
请再次参阅图2，每个所述导流叶片8上开设有至少一个过料孔8a。以便于不同搅拌空腔内的原料油、固相酶和甲醇的混合物的互相流通，更进一步增加了搅拌的空间和时间。
[0050]
请再次参阅图1，所述搅拌罐1包括罐体11、罐盖12及排气管13，所述罐盖12设于所述罐体11的顶端，所述排气管13设于所述罐盖12上；其中，所述罐体11上设有所述入油管2与所述出油管3，所述入气管4与所述罐体11的底端连通。
[0051]
气态的甲醇在运动中与固相酶、原料油充分的混合，发生酯化反应，带走原料油中的大量水分，最后水蒸气和部分气态甲醇经排气管13涌出。将排气管13涌出的混合气体中的甲醇回收利用，可以再次输入入气管4；提高甲醇使用效果和重复使用率，减少甲醇浪费。
[0052]
请结合参阅1、图3至图5；所述连接件7包括顶盖71、挂杆72、连接杆73与套环74，所述顶盖71盖设于所述排气管13，且所述顶盖71上开设有多个排气孔7a，所述挂杆72的一端
与所述顶盖71连接，所述挂杆72的另一端依次伸入所述排气管13、所述罐盖12、所述罐体11及所述搅拌管6内，并通过所述连接杆73与所述套环74连接；其中，所述搅拌管6的内壁上设有卡块75，所述搅拌管6通过所述卡块75挂设于所述套环74。从而优化连接件7的结构，即保证搅拌管6的平稳悬挂，又能够保证水蒸气和部分气态甲醇的混合气体能够自排气孔7a排出。
[0053]
请再次参阅图4，所述卡块75嵌入所述搅拌管6，并通过弹性件76与所述搅拌管6弹性连接。所述卡块75的数量至少为两个。从而既有助于搅拌管6与连接件7的装配和拆卸。
[0054]
请再次参阅图1，所述常温下制备生物柴油的搅拌装置100还包括遮挡罩9，所述遮挡罩9设于所述挂杆72上，并悬设于所述搅拌管6的顶端。所述遮挡罩9的设置，有助于原料油、气态甲醇和固相酶的混合物导流，以引导混合物流入搅拌空腔内。
[0055]
请结合参阅1、图3至图5；所述顶盖71与所述排气管13可拆卸连接，所述挂杆72与所述顶盖71可拆卸连接。
[0056]
所述挂杆72包括多个杆体，两个相邻所述杆体之间可拆卸连接。
[0057]
所述连接杆73的数量为多个，多个所述连接杆73环绕所述挂杆72设置。
[0058]
请结合参阅图1和图6，在实际使用时，所述常温下制备生物柴油的搅拌装置100可以为多个。在一实施例中，每个常温下制备生物柴油的搅拌装置100的入油管2可以均相连通，每个常温下制备生物柴油的搅拌装置100的出油管3可以均相连通。
[0059]
在另一实施中，一个常温下制备生物柴油的搅拌装置100的出油管3也可以与另一个所述常温下制备生物柴油的搅拌装置100的入油管2连通，从而可以实现多级反应制备纯度更高的成品生物柴油。
[0060]
本实施例中，冷凝器组件101用于收集排气管13排出的水蒸气与气态甲醇的混合气体，并对其进行降温处理，生成液态甲醇；
[0061]
液态甲醇流经真空平衡罐组件104，进入甲醇蒸发罐组件103，甲醇蒸发罐组件103用于将液态甲醇蒸发为气态甲醇，并送入入气管4。
[0062]
真空泵组102与冷凝器组件101和真空平衡罐组件104均连通，并使冷凝器组件101、真空平衡罐组件104、甲醇蒸发罐组件103及常温下制备生物柴油的搅拌装置100所组成的系统，保持真空状态。
[0063]
本实用新型专利对现有的固相酶法生产生物柴油工艺进行工艺优化，可以对原料油进行两段法逐步提纯方式，提高甲醇回收率及再利用效果。同时优化罐体11内结构，在同样空间内增加导流叶片8和搅拌管6延长混合液体流程，增加反应时间和带动罐内液体由中心向周边的由下至上的全方位混合搅拌方式，提高了固相酶的转脂化效率和使用寿命，最终提高生物柴油的品质和降低了单位生产成本。
[0064]
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。