阅读说明：本技术 一种旋转固定床快速反应制备生物柴油装置 (Device for preparing biodiesel through rapid reaction of rotary fixed bed ) 是由 万涛 于 2019-12-01 设计创作，主要内容包括：一种旋转固定床快速反应制备生物柴油装置,包括顶盖、反应釜、底盖、催化剂放置组件、第一安装板、第一支撑杆、第二安装板、第二支撑杆、底座、原料油罐、第一输送管、甲醇原料罐、第二输送管、排出管和收集罐；反应釜顶端与顶盖转动连接,反应釜底端与底盖转动连接；第二安装板上设置有用于驱动反应釜转动的驱动机构；原料油罐和甲醇原料罐均设置在第二安装板上；第一安装板上设置有用于将原料油罐内的原料油通过第一输送管输送至反应釜内的第一压力泵,以及用于将甲醇原料罐内的甲醇通过第二输送管输送至反应釜内的第二压力泵。本发明能通过旋转反应釜来加快原料油和甲醇原料的酯化反应速度,提高了酯化反应的效率。(A device for preparing biodiesel by a rotary fixed bed through rapid reaction comprises a top cover, a reaction kettle, a bottom cover, a catalyst placing assembly, a first mounting plate, a first supporting rod, a second mounting plate, a second supporting rod, a base, a raw oil tank, a first conveying pipe, a methanol raw material tank, a second conveying pipe, a discharging pipe and a collecting tank; the top end of the reaction kettle is rotationally connected with the top cover, and the bottom end of the reaction kettle is rotationally connected with the bottom cover; a driving mechanism for driving the reaction kettle to rotate is arranged on the second mounting plate; the raw material oil tank and the methanol raw material tank are both arranged on the second mounting plate; be provided with on the first mounting panel and be used for carrying the first force pump in the reation kettle through first conveyer pipe with the raw oil in the raw oil tank to and be used for carrying the second force pump in the reation kettle through the second conveyer pipe with the methyl alcohol in the methyl alcohol raw material tank. The invention can accelerate the esterification reaction speed of the raw oil and the methanol raw material by rotating the reaction kettle, and improves the efficiency of the esterification reaction.)

一种旋转固定床快速反应制备生物柴油装置

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种旋转固定床快速反应制备生物柴油装置。

背景技术

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。

现有用于制备生物柴油的装置中的反应釜一般固定设置，通过在反应釜内设置搅拌器搅拌原料油和甲醇原料，以进行酯化反应。但是，搅拌器的搅拌范围存在死点，不能对反应釜内的原料油和甲醇原料进行充分搅拌，导致酯化反应效率的降低。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种旋转固定床快速反应制备生物柴油装置，能通过旋转反应釜来加快原料油和甲醇原料的酯化反应速度，使得原料油和甲醇原料能快速地被混合并反应均匀，提高了酯化反应的效率。

(二)技术方案

本发明提供了一种旋转固定床快速反应制备生物柴油装置，包括顶盖、反应釜、底盖、催化剂放置组件、第一安装板、第一支撑杆、第二安装板、第二支撑杆、底座、原料油罐、第一输送管、甲醇原料罐、第二输送管、排出管和收集罐；

第一安装板、第一支撑杆、第二安装板、第二支撑杆和底座由上至下依次连接；顶盖设置在第一安装板上；底盖设置在第二安装板上；反应釜顶端与顶盖转动连接，反应釜底端与底盖转动连接；第二安装板上设置有用于驱动反应釜转动的驱动机构；催化剂放置组件设置在反应釜内表面上；原料油罐和甲醇原料罐均设置在第二安装板上；第一安装板上设置有用于将原料油罐内的原料油通过第一输送管输送至反应釜内的第一压力泵，以及用于将甲醇原料罐内的甲醇通过第二输送管输送至反应釜内的第二压力泵；排出管两端分别与底盖和收集罐连通；收集罐放置在底座上。

优选的，第一输送管上设置有第一控制阀；第二输送管上设置有第二控制阀；排出管上设置有第三控制阀。

优选的，第一输送管上设置有第一流量计；第二输送管上设置有第二流量计。

优选的，第二安装板上设置有热水罐；热水罐上设置有第三压力泵；第三压力泵的抽水端与热水罐连通，第三压力泵的排水端连接有循环管；循环管沿远离第三压力泵方向依次贯穿顶盖、反应釜和底盖，并与热水罐底端连通。

优选的，循环管上设置有第四控制阀。

优选的，驱动机构包括安装环、电机、齿轮和齿环；电机设置在第二安装板上，电机输出端与齿轮驱动连接；齿轮与齿环啮合连接；齿环设置在安装环上；安装环设置在反应釜外周面上。

优选的，第二安装板顶部设置有安装罩；安装环、电机、齿轮和齿环均位于安装罩内部。

优选的，催化剂放置组件包括放置盒和盒盖；盒盖设置在放置盒顶部，盒盖上设置有第一通孔；放置盒设置在反应釜内表面上，放置盒底部设置有第二通孔。

优选的，放置盒内部设置有隔板；隔板包括一体成型的多个呈圆周分布的竖直板，隔板将放置盒内部空间均分为多个放置槽。

优选的，放置盒内表面上同轴设置有卡环；卡环上设置有用于嵌入隔板的卡槽。

与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：第一压力泵将原料油罐内的原料油通过第一输送管泵入反应釜内，第二压力泵将甲醇原料罐内的甲醇原料通过第二输送管泵入反应釜内。原料油和甲醇原料在反应釜内浸过催化剂放置组件，催化剂放置组件中放置有酯化反应所需的催化剂，以保证酯化反应的快速进行。反应釜在驱动机构作用下转动，旋转的反应釜能加快原料油和甲醇原料的酯化反应速度，使得原料油和甲醇原料能快速地被混合并反应均匀，提高了酯化反应的效率，制备完毕的成品油通过排出管输送至收集罐内。

附图说明

图1为本发明提出的一种旋转固定床快速反应制备生物柴油装置的结构示意图。

图2为本发明提出的一种旋转固定床快速反应制备生物柴油装置中反应釜的转动原理结构示意图。

图3为本发明提出的一种旋转固定床快速反应制备生物柴油装置中反应釜的内部结构示意图。

图4为图3中A处的结构放大图。

附图标记：1、顶盖；2、反应釜；3、底盖；4、催化剂放置组件；41、隔板；42、卡环；43、放置盒；44、盒盖；5、安装环；6、电机；7、齿轮；8、齿环；10、安装罩；11、第一安装板；111、第一支撑杆；12、第二安装板；121、第二支撑杆；13、底座；14、原料油罐；15、第一压力泵；16、第一输送管； 17、第一流量计；18、甲醇原料罐；19、第二压力泵；20、第二输送管；21、第二流量计；22、排出管；23、收集罐；24、热水罐；25、第三压力泵；26、循环管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-4所示，本发明提出的一种旋转固定床快速反应制备生物柴油装置，包括顶盖1、反应釜2、底盖3、催化剂放置组件4、第一安装板11、第一支撑杆111、第二安装板12、第二支撑杆121、底座13、原料油罐14、第一输送管 16、甲醇原料罐18、第二输送管20、排出管22和收集罐23；

第一安装板11、第一支撑杆111、第二安装板12、第二支撑杆121和底座 13由上至下依次连接；顶盖1设置在第一安装板11上；底盖3设置在第二安装板12上；反应釜2顶端与顶盖1转动连接，反应釜2底端与底盖3转动连接；

第二安装板12上设置有用于驱动反应釜2转动的驱动机构；催化剂放置组件4 设置在反应釜2内表面上；原料油罐14和甲醇原料罐18均设置在第二安装板12上；第一安装板11上设置有用于将原料油罐14内的原料油通过第一输送管 16输送至反应釜2内的第一压力泵15，以及用于将甲醇原料罐18内的甲醇通过第二输送管20输送至反应釜2内的第二压力泵19；排出管22两端分别与底盖3和收集罐23连通；收集罐23放置在底座13上。

本发明中，第一压力泵15将原料油罐14内的原料油通过第一输送管16泵入反应釜2内，第二压力泵19将甲醇原料罐18内的甲醇原料通过第二输送管 20泵入反应釜2内。原料油和甲醇原料在反应釜2内浸过催化剂放置组件4，催化剂放置组件4中放置有酯化反应所需的催化剂，以保证酯化反应的快速进行。反应釜2在驱动机构作用下转动，旋转的反应釜2能加快原料油和甲醇原料的酯化反应速度，使得原料油和甲醇原料能快速地被混合并反应均匀，提高了酯化反应的效率，制备完毕的成品油通过排出管22输送至收集罐23内。

在一个可选的实施例中，第一输送管16上设置有第一控制阀；第二输送管 20上设置有第二控制阀；排出管22上设置有第三控制阀。

需要说明的是，通过设置第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，能控制原料油输送过程的启闭、甲醇原料输送过程的启闭和成品油排出过程的启闭。

在一个可选的实施例中，第一输送管16上设置有第一流量计17；第二输送管20上设置有第二流量计21。

需要说明的是，通过设置第一流量计17和第二流量计21，能观察原料油和甲醇原料的输送量，进而能够根据反应需要来定量的输送原料油和甲醇原料。

在一个可选的实施例中，第二安装板12上设置有热水罐24；热水罐24上设置有第三压力泵25；第三压力泵25的抽水端与热水罐24连通，第三压力泵 25的排水端连接有循环管26；循环管26沿远离第三压力泵25方向依次贯穿顶盖1、反应釜2和底盖3，并与热水罐24底端连通。

需要说明的是，通过设置热水罐24、第三压力泵25和循环管26，能使热水在循环管26内流通，循环管26位于反应釜2内的部分起到加热作用，能够加速原料油和甲醇原料的酯化反应。

在一个可选的实施例中，循环管26上设置有第四控制阀。

需要说明的是，通过设置第四控制阀，能控制输送热水过程的启闭。

在一个可选的实施例中，驱动机构包括安装环5、电机6、齿轮7和齿环8；电机6设置在第二安装板12上，电机6输出端与齿轮7驱动连接；齿轮7与齿环8啮合连接；齿环8设置在安装环5上；安装环5设置在反应釜2外周面上。

需要说明的是，电机6的输出端驱动齿轮7转动，齿轮7带动啮合连接的齿环8转动，齿环8带动安装环5转动，安装环5带动反应釜2转动，齿轮7 和齿环8的啮合传动过程平稳，能保证反应釜2平稳的转动。

在一个可选的实施例中，第二安装板12顶部设置有安装罩10；安装环5、电机6、齿轮7和齿环8均位于安装罩10内部。

需要说明的是，通过设置安装罩10，能对内部的安装环5、电机6、齿轮7 和齿环8进行隔离防护，以保证安装环5、电机6、齿轮7和齿环8的正常运行。

在一个可选的实施例中，催化剂放置组件4包括放置盒43和盒盖44；盒盖 44设置在放置盒43顶部，盒盖44上设置有第一通孔；放置盒43设置在反应釜 2内表面上，放置盒43底部设置有第二通孔。

需要说明的是，催化剂被放置到放置盒43内，盒盖44能防止催化剂从放置盒43内脱落。

在一个可选的实施例中，放置盒43内部设置有隔板41；隔板41包括一体成型的多个呈圆周分布的竖直板，隔板41将放置盒43内部空间均分为多个放置槽。

需要说明的是，通过设置隔板41，能进一步对催化剂的放置区域进行限定，使得催化剂的位置更加稳定，能更好的加速酯化反应的过程。

在一个可选的实施例中，放置盒43内表面上同轴设置有卡环42；卡环42 上设置有用于嵌入隔板41的卡槽。

需要说明的是，通过设置卡环42，能将隔板41嵌入卡环42上的卡槽内，进而提高隔板41位置的稳定性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。