专利名称：带静态混合元件的管式反应器及生物柴油连续反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于生物柴油生产装置技术领域，特别涉及一种带有静态混 合元件的管式反应器及生物柴油连续反应装置。
背景技术：
随着科学技术的不断进步，人类对能源的依赖程度越来越高，造成石化 资源逐渐枯竭。生物柴油可作为传统石化柴油的替代品，燃烧性能相当，不 含硫、含氧量高且具有生物可降解性，能够显著降低环境污染，具有优异的 环保性能。因而作为一种新型可再生能源，有着广阔的应用前景。现有生物柴油反应装置大多为间歇搅拌式，混合效果不够好，并且能耗很高。CN1740273A采用盘管式反应器来实现连续生产，但在醇与油脂进入管 式反应器前，先由一低温恒温预热器预热到所设定的低温值。醇与油脂经混 合器混合后，再通入由一高温恒温加热炉加热的管式反应器中，升高到所需 的高温值。该方法需要采用专门的加热器和混合器进行醇油加热、混合，增 加了设备投资。CN1743416A采用两段管式反应器，在两段管式反应器之前都 加有换热器进行换热以提高温度。该方法需要采用专门的换热器进行换热。 实用新型内容本实用新型目的在于提供一种边混合边加热边反应的带静态混合元件的 管式反应器及生物柴油连续反应装置。为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案带静态混合元件的管式 反应器，由设于管体中间的静态混合元件和设于管体外的加热元件构成。加热元件为设于管体外、供加热介质通过的套管。加热元件为设于管体外、外套瓷环或者瓷管的电阻丝。静态混合元件为Kenics静态混合元件或者GK静态混合元件。
生物柴油连续反应装置，包括相互串联的一级反应器和二级反应器，二 级反应器接分离器， 一级反应器前接带静态混合元件的管式反应器，带静态 混合元件的管式反应器由设于管体中间的静态混合元件和设于管体外的加热 元件构成。加热元件为设于管体外、供加热介质通过的套管。 加热元件为设于管体外、外套瓷环或者瓷管的电阻丝。静态混合元件为Kenics静态混合元件或者GK静态混合元件。本实用新型中，管式反应器由设于管体中间的静态混合元件和设于管体 外的加热元件构成，可为单管式或套管式，各段之间可通过法兰或焊接连接， 外形可为蛇管式、长圆盘管式、长圆形螺旋式。静态混合元件为本领域技术 人员熟知，是在管体中放置的一系列结构相似、按一定规则排列的静止元件， 当流体流过时，依靠流体自身的动能，实现不断切割、变形、移位和汇合， 可实现流体的充分混合，能耗低、结构紧凑、制造安装方便、占地面积小、 操作成本低。静态混合元件可为Kenics静态元件、GK静态元件。加热元件为 设于管体外、供加热介质通过的套管或者外套瓷环或者瓷管的电阻丝。该管 式反应器可以使油脂和低元醇等原料边混合边加热边反应，混合均匀、反应 程度高，可实现分段梯度加热，也可实现无梯度加热。生物柴油连续反应装置由带有静态混合元件的管式反应器和一级反应 器、二级反应器及分离器串联组成，热源可以是蒸汽、热空气、烟道气、熔 盐、导热油或电； 一级反应器、二级反应器及分离器均为常规设备，设备简 单，投资小，能耗低。适用于利用油脂、醇生产生物柴油及调和生物柴油。 在用于调和生物柴油时，只采用管式反应器即可。本实用新型制造简单，不 需提供专门的加热、混合装置，适宜于工业规模生产。
图1为生物柴油连续反应装置结构示意图。其中，横箭头为物料运动方 向，竖箭头为蒸汽或者油等流动方向。
具体实施方式
实施例1、生物柴油连续反应装置，包括相互串联的一级反应器3和二级 反应器4， 二级反应器4接分离器5， 一级反应器3前接带静态混合元件的管 式反应器，带静态混合元件的管式反应器呈蛇管式，由设于管体6中间的静 态混合元件2和设于管体6外的加热元件1构成。静态混合元件2为单螺旋 形静态混合元件；加热元件1为带加热介质通道的夹层套管，套管内的加热 介质为蒸汽，热量通过管壁传到内管里的物料，使物料加热，醇类汽化，进 行酯化反应，在反应过程中，物料经过静态混合元件切割、汇合，流体的湍 动程度增强，混合激烈，大大促进两相间的质量、热量传递。经过管式反应 器反应后，依次进入一级反应器3、 二级反应器4中保持一段时间继续反应， 反应后的物料送入分离器5进行生物柴油的分离。分离器5上部出生物柴油， 下部出粗甘油。实施例2、本实施例中，带静态混合元件的管式反应器呈长圆盘管式，静 态混合元件2为Kenics静态混合元件，套管内的加热介质为导热油。其他同 实施例1 。实施例3、本实施例中，管式反应器为分段长圆形螺旋管式反应器，静态 混合元件2为GK静态混合元件。套管内的加热介质为熔盐。其他同实施例1。实施例4、本实施例中，加热元件l为套瓷环或瓷管的电阻丝。其他同实 施例1 。
权利要求1、 带静态混合元件的管式反应器，其特征在于，由设于管体中间的静态 混合元件和设于管体外的加热元件构成。
2、 如权利要求1所述的带静态混合元件的管式反应器，其特征在于，加 热元件为设于管体外、供加热介质通过的套管。
3、 如权利要求1所述的带静态混合元件的管式反应器，其特征在于，加 热元件为设于管体外、外套瓷环或者瓷管的电阻丝。
4、 如权利要求1、 2或3所述的带静态混合元件的管式反应器，其特征 在于，静态混合元件为Kenics静态混合元件或者GK静态混合元件。
5、 生物柴油连续反应装置，包括相互串联的一级反应器和二级反应器， 二级反应器接分离器，其特征在于， 一级反应器前接带静态混合元件的管式 反应器，带静态混合元件的管式反应器由设于管体中间的静态混合元件和设 于管体外的加热元件构成。
6、 如权利要求5所述的生物柴油连续反应装置，其特征在于，加热元件 为设于管体外、供加热介质通过的套管。
7、 如权利要求5所述的生物柴油连续反应装置，其特征在于，加热元件 为设于管体外、外套瓷环或者瓷管的电阻丝。
8、 如权利要求5、 6或7所述的生物柴油连续反应装置，其特征在于， 静态混合元件为Kenics静态混合元件或者GK静态混合元件。
专利摘要带静态混合元件的管式反应器，由设于管体中间的静态混合元件和设于管体外的加热元件构成。加热元件为设于管体外、供加热介质通过的套管或设于管体外、外套瓷环或者瓷管的电阻丝。静态混合元件为Kenics静态混合元件或者GK静态混合元件。生物柴油连续反应装置，包括相互串联的一级反应器和二级反应器，二级反应器接分离器，一级反应器前接带静态混合元件的管式反应器，带静态混合元件的管式反应器由设于管体中间的静态混合元件和设于管体外的加热元件构成。利用本实用新型生产生物柴油，设备简单，投资小，能耗低，效果好。
文档编号C10G3/00GK201037134SQ20072008987
公开日2008年3月19日 申请日期2007年4月2日 优先权日2007年4月2日
发明者李洪亮, 陈俊英, 韩秀丽, 马晓建 申请人:郑州大学生化工程中心