制备生物柴油的酯交换反应实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及制备生物柴油的实验装置技术领域，具体涉及制备生物柴油的酯交换反应实验装置。


背景技术：

2.国内生物柴油企业主要以废油脂为原料，通过酯化、酯交换反应生产生物柴油。废油脂主要由游离脂肪酸、甘油酯及少量水杂等组成。生产上将废油脂中的水杂通过纯化去除后，在催化剂的作用下，游离脂肪酸与甲醇酯化反应生成生物柴油和水，将生成的水分离后，再在催化剂的作用下，甘油酯与甲醇酯交换反应生成生物柴油和甘油。为了加强对废油脂的质量控制，需要对废油脂分别进行酯化、酯交换反应实验。由于废油脂来源广、组分复杂，要求催化剂用量不尽相同，现有酯交换反应实验的催化剂添加方式是用胶头滴管吸取催化剂后加入到废油脂中搅拌均匀，其缺陷是：若催化剂滴加速度过快会导致反应过程中副反应的发生，若反应过程中需补加催化剂时，甲醇容易从瓶口处挥发出，影响酯交换实验的准确性。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种转化率高、副反应小、实验准确性高、操作环境好的制备生物柴油的酯交换反应实验装置，解决现有技术的问题。
4.为实现以上目的，本实用新型制备生物柴油的酯交换反应实验装置包括试剂瓶、第一玻璃管、硅胶管、蠕动泵、第二玻璃管、带搅拌器的四口烧瓶、电热套、热电偶、带甲醇放料阀的分水器、冷凝管；所述试剂瓶内装有甲醇，所述第一玻璃管的一端从试剂瓶的瓶口橡胶塞插入试剂瓶内并靠近瓶底；所述蠕动泵的进口端的硅胶管连接第一玻璃管的另一端，该蠕动泵的出口端的硅胶管连接第二玻璃管的一端，设在第二玻璃管上的橡胶塞塞紧四口烧瓶的一个开口并使第二玻璃管另一端插入瓶内；所述电热套的热电偶插入四口烧瓶内并用橡胶塞密封该瓶口，该热电偶起自动控制四口烧瓶中物料的反应温度以保持物料温度恒定的作用；所述分水器呈三通状，其上端连接冷凝管，下端出口处装有甲醇放料阀，第三端连接四口烧瓶，该分水器中装有甲醇，其液面高度至三通回流口处。
5.本实用新型制备生物柴油的酯交换反应实验装置通过设置蠕动泵，具有以下技术特点和有益效果：
6.1、通过蠕动泵控制催化剂滴加速度，减少酯交换反应过程中副反应的发生；
7.2、催化剂自动加入，操作简单方便、提高工作效率；
8.3、便于研究催化剂用量对生物柴油转化率的影响；
9.4、当酯交换反应过程中需要补充催化剂时，能较好的控制催化剂用量，同时防止甲醇挥发，提高实验的准确性及操作环境。
附图说明
10.图1是本实用新型制备生物柴油的酯交换反应实验装置结构示意图。
11.附图标记：试剂瓶1、第一玻璃管2、硅胶管3、蠕动泵4、第二玻璃管5、四口烧瓶6、电热套7、热电偶8、分水器9、冷凝管10、甲醇放料阀11、三通回流口12。
具体实施方式
12.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型制备生物柴油的酯交换反应实验装置作进一步详细说明。
13.图1所示，本实用新型制备生物柴油的酯交换反应实验装置包括试剂瓶1、第一玻璃管2、硅胶管3、蠕动泵4、第二玻璃管5、带搅拌器的四口烧瓶6、电热套7、热电偶8、带甲醇放料阀11的分水器9、冷凝管10；所述试剂瓶1内装有甲醇，所述第一玻璃管2的一端从试剂瓶1的瓶口橡胶塞插入试剂瓶1内并靠近瓶底；所述蠕动泵4的进口端的硅胶管3连接第一玻璃管2的另一端，该蠕动泵4的出口端的硅胶管3连接第二玻璃管5的一端，设在第二玻璃管5上的橡胶塞塞紧四口烧瓶6的一个开口并使第二玻璃管5另一端插入瓶内；所述电热套7的热电偶8插入四口烧瓶6内并用橡胶塞密封该瓶口，该热电偶8起自动控制四口烧瓶6中物料的反应温度以保持物料温度恒定的作用；所述分水器9呈三通状，其上端连接冷凝管10，下端出口处装有甲醇放料阀11，第三端连接四口烧瓶6，该分水器9中装有甲醇，其液面高度至三通回流口12处。
14.本实用新型制备生物柴油的酯交换反应实验装置使用时的具体操作步骤如下：
15.操作时，将废油脂和甲醇倒入四口烧瓶6中，开启搅拌器，在分水器9中加入甲醇并使甲醇液面至回流口12；用电热套7将废油脂加热到设定温度，与此同时用蠕动泵4将试剂瓶1中的催化剂按设定好的流量缓慢均匀的抽出，再通过硅胶管3输送至四口烧瓶6中与废油脂混合均匀后进行酯交换反应，反应过程中挥发起来的甲醇气从四口烧瓶6的第四瓶口引出，经分水器9进入到冷凝管10中冷凝成甲醇液滴后再经回流口12从分水器9回流到四口烧瓶6中继续参与反应。当酯交换反应过程中需要补加催化剂时，则开启蠕动泵4缓慢补加催化剂继续进行酯交换反应。酯交换反应结束后，将分水器9中的甲醇从下部甲醇放料阀11排出。通过提高四口烧瓶6中物料的温度，使汽化后的甲醇从生物柴油中分离，经过分水器9后再到冷凝管10冷凝成甲醇液滴后自流到分水器9中储存。


技术特征：
1.一种制备生物柴油的酯交换反应实验装置，其特征是：它包括试剂瓶、第一玻璃管、硅胶管、蠕动泵、第二玻璃管、带搅拌器的四口烧瓶、电热套、热电偶、带甲醇放料阀的分水器、冷凝管；所述试剂瓶内装有甲醇，所述第一玻璃管的一端从试剂瓶的瓶口橡胶塞插入试剂瓶内并靠近瓶底；所述蠕动泵的进口端的硅胶管连接第一玻璃管的另一端，该蠕动泵的出口端的硅胶管连接第二玻璃管的一端，设在第二玻璃管上的橡胶塞塞紧四口烧瓶的一个开口并使第二玻璃管另一端插入瓶内；所述电热套的热电偶插入四口烧瓶内并用橡胶塞密封该瓶口，该热电偶起自动控制四口烧瓶中物料的反应温度以保持物料温度恒定的作用；所述分水器呈三通状，其上端连接冷凝管，下端出口处装有甲醇放料阀，第三端连接四口烧瓶，该分水器中装有甲醇，其液面高度至三通回流口处。

技术总结
本实用新型公开了一种制备生物柴油的酯交换反应实验装置，试剂瓶内装有甲醇，第一玻璃管一端从试剂瓶瓶口橡胶塞插入并靠近瓶底；蠕动泵进口端的硅胶管连接第一玻璃管另一端，出口端的硅胶管连接第二玻璃管的一端，设在第二玻璃管上的橡胶塞塞紧四口烧瓶的一个开口并使第二玻璃管另一端插入瓶内；电热套的热电偶插入四口烧瓶内并用橡胶塞密封该瓶口，该热电偶起自动控制四口烧瓶中物料的反应温度以保持物料温度恒定的作用；分水器呈三通状，其上端连接冷凝管，下端出口处装有甲醇放料阀，第三端连接四口烧瓶，该分水器中装有甲醇，其液面高度至三通回流口处。本实用新型转化率高、副反应小、实验准确性高、操作环境好。操作环境好。操作环境好。


技术研发人员：叶活动 罗敏健
受保护的技术使用者：龙岩卓越新能源股份有限公司
技术研发日：2021.02.25
技术公布日：2021/11/17