一种用于生物柴油催化分离反应装置及其使用方法与流程

本发明涉及生物能源，具体涉及一种用于生物柴油催化分离反应装置及其使用方法。

背景技术：

1、生物柴油是指植物油(如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等)、动物油(如鱼油、猪油、牛油、羊油等)、废弃油脂或微生物油脂与甲醇或乙醇经酯转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯；生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要的战略意义。

2、根据申请号：cn202221454175.6的中国专利可知，公开了一种生物柴油催化分离反应装置，包括反应釜，所述反应釜内设有反应腔，所述反应釜的上下两端分别安装有进料管和出料管，所述反应腔内设有碳膜，所述反应釜的上端安装有电机，所述电机的输出轴末端延伸至反应腔内固定连接有安装块，所述安装块内设有移动腔，所述移动腔内滑动连接有移动块，所述移动块的上端通过弹簧与移动腔的内顶部弹性连接，所述移动块的下端固定连接有搅拌杆，所述搅拌杆的下端贯穿安装块并安装有多个搅拌叶；该装置通过设置电磁铁和弹簧等结构，能够在搅拌杆转动混合的同时，带动搅拌杆和相应的搅拌叶上下移动，提高了混合效率，并且搅拌叶设有扇叶形和直杆形，能够形成湍流，进一步提高混合反应效率。

3、目前一种生物柴油催化分离反应装置还存在着一些不足，例如：生物柴油和甘油具有粘黏性，当原料油在反应器内搅拌过程中生成的生物柴油和甘油会粘黏在内壁上，附着在内壁后生物柴油和甘油不容易进行刮落，影响后续的生物柴油和甘油的得油率。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于生物柴油催化分离反应装置及其使用方法，解决了背景技术中提到生物柴油和甘油具有粘黏性，当原料油在反应器内搅拌过程中生成的生物柴油和甘油会粘黏在内壁上，附着在内壁后生物柴油和甘油不容易进行刮落，影响后续的生物柴油和甘油的得油率的问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种用于生物柴油催化分离反应装置，包括：

4、反应器，所述反应器的底面设置有出料管；

5、碳膜，设于所述反应器的内部，用于脂肪酸甲酯和甘油通过；

6、转动孔，开设于所述反应器的顶面，所述转动孔的内部活动安装有转动轴，所述转动轴的外部设置有搅拌柱，所述搅拌柱的外部设置有若干个搅拌杆，所述转动轴的外圆壁面开设有两个限位槽，所述搅拌柱的内圆壁面固定安装有两个限位块，所述限位块与限位槽活动卡接在一起；

7、安装板，设于所述反应器的顶面，所述安装板的底面固定安装有驱动电机，所述驱动电机的轴固定套设有第一链轮，所述转动轴的外部固定套设有第二链轮，所述第一链轮和第二链轮的外部设置有链条；

8、刮落组件，设于搅拌杆的一端，用于刮落内壁反应生产物；所述刮落组件包括伸缩孔，所述伸缩孔开设在搅拌杆的一侧，所述伸缩孔的内壁活动套设有伸缩杆，所述搅拌杆的内部设置有活塞块，所述活塞块与伸缩杆固定连接，所述伸缩杆的一端固定安装有刮板；

9、升降件，设于所述搅拌柱的外部，用于升降搅拌柱。

10、优选地，刮落组件还包括：空气增压仓，所述空气增压仓固定安装在反应器的顶面，所述空气增压仓的内部设置有活塞板，所述活塞板的底面固定安装有两个推杆，所述空气增压仓的底面开设有推孔，所述推杆穿过推孔并延伸至外部，所述空气增压仓的底面设置有连接管，所述转动轴的内部设置有进气管，所述转动轴的内部底面开设有进气孔，所述进气管的一端与进气孔固定套设在一起，所述进气管的另一端与连接管固定套设在一起。

11、优选地，所述转动轴的外部固定套设有往复丝杆，所述往复丝杆的外部螺纹连接有连接板，所述连接板与推杆固定连接，转动轴的内部底面开设有泄气孔，所述泄气孔的内部固定安装有泄气阀。

12、优选地，所述活塞板的顶面开设有安装孔，所述安装孔的内圆壁面固定安装有单向筒，所述单向筒的底面设置有密封盖，所述单向筒的底面开设有两个活动孔，所述活动孔的内部活动套设有连接杆，所述连接杆与密封盖固定连接，所述连接杆的外部设置有弹簧。

13、优选地，所述进气管的外部设置有单向阀。

14、优选地，所述升降件包括转动环，转动环转动安装在搅拌柱的外部，所述反应器的顶面开设有连接孔，所述连接板的底面固定安装有升降杆，所述升降杆与转动环固定连接。

15、优选地，所述出料管通过离心机分别与生物柴油储存罐和甘油储存罐连接。

16、一种用于生物柴油催化分离反应使用方法，适用于上述任一项所述的一种用于生物柴油催化分离反应装置，具体步骤如下：

17、步骤一：将原料油倒入反应器中，加入催化剂，进行酯化反应；

18、步骤二：启动驱动电机，驱动电机带动第一链轮转动，通过链条驱动第二链轮转动，从而使转动轴带动搅拌柱转动，通过搅拌柱上的搅拌杆对原料油与催化剂进行搅拌混合；

19、步骤三：原料油催化反应后产生脂肪酸甲酯和甘油；

20、步骤四：搅拌杆转动的同时，通过刮板逐层刮落粘黏在反应器内壁上的脂肪酸甲酯和甘油；

21、步骤六：未反应的原料油无法通过碳膜，反应生成的脂肪酸甲酯和甘油可以通过碳膜；

22、步骤七：将甘油与脂肪酸甲醇通过离心机进行分离，分别存储在生物柴油储存罐和甘油储存罐中。

23、综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

24、通过设置刮落组件，驱动电机，驱动电机的轴带动第一链轮转动，第一链轮通过链条驱动第二链轮转动，使转动轴转动，搅拌柱的限位块卡在转动轴的限位槽中，从而转动轴转动的同时，带动搅拌柱转动，此时转动轴带动往复丝杆转动，往复丝杆上的连接板带动推杆进行上下往复运动，带动活塞板挤压空气，空气通过进气管输送至搅拌柱内，空气对搅拌杆内的活塞块的挤压力逐渐增大，带动刮板向外侧缓慢移动，使刮板逐渐与反应器的内壁上的脂肪酸甲酯（生物柴油）和甘油接触，对反应器内壁上的脂肪酸甲酯（生物柴油）和甘油逐层刮落，有利于实现更好的刮落效果，提高原料油反应生成的得油率。

25、通过设置转动环，当往复丝杆带动连接板上下往复运动的同时，通过升降杆连接的转动环，带动搅拌柱上下往复运动，搅拌柱上的刮板可以增大刮落面积，搅拌杆旋转过程中上下运动可以提高搅拌效果。

技术特征：

1.一种用于生物柴油催化分离反应装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于生物柴油催化分离反应装置，其特征在于，刮落组件还包括：空气增压仓（17），所述空气增压仓（17）固定安装在反应器（1）的顶面，所述空气增压仓（17）的内部设置有活塞板（19），所述活塞板（19）的底面固定安装有两个推杆（22），所述空气增压仓（17）的底面开设有推孔（21），所述推杆（22）穿过推孔（21）并延伸至外部，所述空气增压仓（17）的底面设置有连接管（23），所述转动轴（4）的内部设置有进气管（24），所述转动轴（4）的内部底面开设有进气孔（25），所述进气管（24）的一端与进气孔（25）固定套设在一起，所述进气管（24）的另一端与连接管（23）固定套设在一起。

3.根据权利要求2所述的一种用于生物柴油催化分离反应装置，其特征在于，所述转动轴（4）的外部固定套设有往复丝杆（18），所述往复丝杆（18）的外部螺纹连接有连接板（20），所述连接板（20）与推杆（22）固定连接，转动轴（4）的内部底面开设有泄气孔（41），所述泄气孔（41）的内部固定安装有泄气阀（42）。

4.根据权利要求2所述的一种用于生物柴油催化分离反应装置，其特征在于，所述活塞板（19）的顶面开设有安装孔（40），所述安装孔（40）的内圆壁面固定安装有单向筒（26），所述单向筒（26）的底面设置有密封盖（27），所述单向筒（26）的底面开设有两个活动孔（28），所述活动孔（28）的内部活动套设有连接杆（29），所述连接杆（29）与密封盖（27）固定连接，所述连接杆（29）的外部设置有弹簧（30）。

5.根据权利要求2所述的一种用于生物柴油催化分离反应装置，其特征在于，所述进气管（24）的外部设置有单向阀（7）。

6.根据权利要求3所述的一种用于生物柴油催化分离反应装置，其特征在于，升降件包括转动环（31），转动环（31）转动安装在搅拌柱（5）的外部，所述反应器（1）的顶面开设有连接孔（33），所述连接板（20）的底面固定安装有升降杆（32），所述升降杆（32）与转动环（31）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于生物柴油催化分离反应装置，其特征在于，所述出料管（39）通过离心机（36）分别与生物柴油储存罐（37）和甘油储存罐（38）连接。

8.一种用于生物柴油催化分离反应使用方法，适用于权利要求1-7任一项所述的一种用于生物柴油催化分离反应装置，其特征在于，具体步骤如下：

技术总结本发明公开了一种用于生物柴油催化分离反应装置及其使用方法，其技术方案要点是：一种用于生物柴油催化分离反应装置，包括：反应器，所述反应器的底面设置有出料管；碳膜，设于所述反应器的内部，用于脂肪酸甲酯和甘油通过；转动孔，开设于所述反应器的顶面，所述转动孔的内部活动安装有搅拌柱，所述搅拌柱的外部设置有若干个搅拌杆，所述转动轴的外圆壁面开设有两个限位槽；转动轴带动往复丝杆转动，带动活塞板挤压空气，对搅拌杆内的活塞块的挤压力逐渐增大，带动刮板向外侧缓慢移动，对反应器内壁上的脂肪酸甲酯和甘油逐层刮落，有利于实现更好的刮落效果，提高原料油反应生成的得油率。技术研发人员：杨建斌,孟广海,张学旺,杜慧聪受保护的技术使用者：上海中器环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1