專利名稱：一種泔水油制生物柴油裝置及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種廚余垃圾處理設(shè)備，尤其涉及ー種泔水油制生物柴油裝置及其制備方法。
背景技術(shù)：
利用餐廚泔水油為原料生產(chǎn)生物柴油是ー項(xiàng)符合環(huán)保要求開發(fā)的新技木，可再生的新型綠色環(huán)保能源。目前，國內(nèi)生物柴油的生產(chǎn)仍以化學(xué)法為主，以動植物油脂為原料， 通過催化，酷交換反應(yīng)，生成生物柴油。生產(chǎn)過程中出現(xiàn)難能控制在催化劑酸或堿的存在下加入過量的甲醇或乙醇經(jīng)回收后循環(huán)使用。這些エ藝都已成熟，但原料成本較高，使生物柴油的成本難免受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種泔水油制生物柴油裝置及其制備方法，解決生物柴油的成本高的不足。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的ー種泔水油制生物柴油裝置，包括攪拌器和進(jìn)料裝置，其特征在于包括圓錐形反應(yīng)釜體，所述反應(yīng)釜上設(shè)有蓋板；反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有電熱棒，電熱棒上端固定在蓋板上；反應(yīng)釜內(nèi)還設(shè)有固定在蓋板上的靜電磁場正極棒和靜電磁場負(fù)極棒。所述進(jìn)料裝置包括酸催化劑加料罐、原料加料管、甲醇加料罐和堿催化劑加料罐； 所述進(jìn)料裝置均設(shè)置在蓋板上，出料ロ設(shè)在底部中央。所述酸催化劑加料罐、甲醇加料罐和堿催化劑加料罐的底端進(jìn)料ロ均為電磁閥進(jìn)料ロ。所述反應(yīng)釜ー側(cè)中部有觀察窗。所述反應(yīng)釜內(nèi)有八根電熱棒，均勻固定在蓋板上。所述攪拌器安裝在蓋板的中央，由電機(jī)控制。ー種利用上述的裝置用泔水油制備生物柴油的方法，包括以下步驟(1)將餐廚垃圾中分離出的餐廚泔水油由原料加料管泵入反應(yīng)釜中，由電熱棒加熱及攪拌器攪拌使餐廚泔水油均勻融化，然后靜置，由靜電磁場棒作用迫使餐廚泔水油內(nèi)的雜物及水份快速沉降，然后由反應(yīng)釜底部排出；(2)對步驟(1)中處理的餐廚泔水油進(jìn)行酯化反應(yīng)，由電熱棒加熱，攪拌器充分?jǐn)嚢柰瑫r從酸催化劑加料罐和甲醇加料罐加入酸催化劑和甲醇進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度 60°C-90°C，反應(yīng)時間2. 5-3小吋，反應(yīng)后靜置0. 5_3小吋，由靜電磁場棒作用迫使產(chǎn)物內(nèi)的雜物及水份快速沉降，然后由反應(yīng)釜底部排出；(3)將步驟O)中反應(yīng)釜中剰余物進(jìn)行酯交換反應(yīng)，由電熱棒加熱，由攪拌器充分?jǐn)嚢柰瑫r從堿催化劑加料罐和甲醇加料罐加入堿催化劑和甲醇進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度 600C -90°C，反應(yīng)時間0. 5-3小時；
(4)甘油分離反應(yīng)結(jié)束后的油品靜置，靜置0.5-3小吋，由靜電磁場棒工作迫使副產(chǎn)物甘油快速沉降由反應(yīng)釜底部排出；將上層物料進(jìn)行水洗處理，用水量為油品的 10-25%，在靜電場作用下加速油水分層過程，分層結(jié)束后排除下層水分，水洗處理進(jìn)行2-5 次，得到的產(chǎn)品生物柴油；(5)脫色將所得到的產(chǎn)品生物柴油加熱至60°C -90°C，加入脫色剤，脫色時間為 0. 5-1小吋，得到最終的產(chǎn)品。所述酸催化劑由98%的濃硫酸、99%的草酸和99%的冰醋酸混合而成，按重量配比為濃硫酸草酸冰醋酸為(1-2) 0. 1 0. 1 ；所述酸催化劑用量為餐廚泔水油重量的-2%，甲醇用量為餐廚泔水油重量的20% -30%。所述的堿催化劑為甲醇鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀，堿催化劑用量為餐廚泔水油重量的_2%，甲醇用量為餐廚泔水油重量的20% -30%。所述脫色劑為鹽酸和雙氧水，鹽酸用量為生物柴油重量的0. 1% -0.2%，雙氧水用量為生物柴油重量的0.2% -0.5%。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡単，利用攪拌和靜電磁場棒的作用生產(chǎn)生物柴油；原料易得、生產(chǎn)エ藝簡單、生產(chǎn)設(shè)備全密閉化、不會造成二次環(huán)境污染；本發(fā)明有效解決了餐廚垃圾中泔水油的資源循環(huán)利用，從而實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾變廢為寶的目的，同時也提高了食品安全性。


圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)俯視圖如圖所示，1-反應(yīng)釜，2-電熱棒，3-靜電磁場正極棒，4-靜電磁場負(fù)極棒，5-酸催化劑電磁閥進(jìn)料ロ，6-酸催化劑加料罐，7-原料加料管，8-攪拌器，9-甲醇加料罐，10-甲醇電磁閥進(jìn)料ロ，11-堿催化劑加料罐，12-堿催化劑電磁閥進(jìn)料ロ，13-觀察窗，14-電磁閥出料ロ
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1ー種泔水油制生物柴油裝置，包括攪拌器和進(jìn)料裝置，所述攪拌器8安裝在蓋板的中央，由電機(jī)控制，其特征在于包括圓錐形反應(yīng)釜體，所述反應(yīng)釜1上設(shè)有蓋板；反應(yīng)釜 1內(nèi)設(shè)有電熱棒2，電熱棒2上端固定在蓋板上；所述反應(yīng)釜1內(nèi)有八根電熱棒2，均勻固定在蓋板上，可以使得反應(yīng)物均勻受熱，防止了局部受熱的爆沸現(xiàn)象。反應(yīng)釜1內(nèi)還設(shè)有固定在蓋板上的靜電磁場正極棒3和靜電磁場負(fù)極棒4，的靜電磁場棒的使用可以加快反應(yīng)靜止過程中物質(zhì)的沉降，有利于雜質(zhì)的分離。所述進(jìn)料裝置包括酸催化劑加料罐6、原料加料管7、甲醇加料罐9和堿催化劑加料罐11 ；所述進(jìn)料裝置均設(shè)置在蓋板上，出料ロ為電磁閥出料ロ 14設(shè)在底部中央。所述酸催化劑加料罐6、甲醇加料罐9和堿催化劑加料罐11的底端分別設(shè)有酸催化劑電磁閥進(jìn)料 ロ 5、甲醇電磁閥進(jìn)料ロ 10和堿催化劑電磁閥進(jìn)料ロ 12。不同的原料采用不同的加料罐， 易于控制物料的配比，利于加料。
所述反應(yīng)釜1 ー側(cè)中部有觀察窗，利于觀察反應(yīng)的現(xiàn)象。ー種利用上述的裝置用泔水油制備生物柴油的方法，包括以下步驟將餐廚垃圾中分離出的餐廚泔水油從原料加料管7泵入反應(yīng)釜1中由八根電熱棒 2加熱，攪拌器8攪拌至90度，然后靜置，由靜電磁場正極棒3和靜電磁場負(fù)極棒4工作迫使餐廚泔水油內(nèi)的雜物及水份快速沉降，然后由反應(yīng)釜底部電磁閥出料ロ 14排出沉降物及水。將反應(yīng)釜中已預(yù)處理的100公斤餐廚泔水油由八根電熱棒2加熱至70度，由攪拌器8充分?jǐn)嚢?，同時由酸催化劑加料罐6通過酸催化劑電磁閥進(jìn)料ロ 5加入1公斤酸催化劑及由甲醇加料罐9通過甲醇電磁閥進(jìn)料ロ 10加入20公斤甲醇進(jìn)行攪拌酯化反應(yīng)3小吋， 后靜置2小吋，由靜電磁場正極棒3和靜電磁場負(fù)極棒4工作迫使餐廚泔水油內(nèi)的雜物及水份快速沉降，然后由反應(yīng)釜底部電磁閥出料ロ 14排出沉降物及水。將反應(yīng)釜中粗酯由電熱棒2加熱至70度，由攪拌器8充分?jǐn)嚢柰瑫r由堿催化劑加料罐11通過堿催化劑電磁閥進(jìn)料ロ 12加入1公斤氫氧化鈉及由甲醇加料罐9通過甲醇電磁閥進(jìn)料ロ 10加入20公斤甲醇進(jìn)行反應(yīng)1小吋，后靜置2小吋，由靜電磁場正極棒3和靜電磁場負(fù)極棒4工作迫使甘油快速沉降，然后由反應(yīng)釜底部電磁閥出料ロ 14排出。將上層物料進(jìn)行水洗處理，用水量為油品的15%，在靜電場作用下加速油水分層過程，分層結(jié)束后排除下層水分，水洗處理進(jìn)行3次。所得到的產(chǎn)品生物柴油。將所得到的產(chǎn)品生物柴油加熱至60度，加入0. 3公斤鹽酸和雙氧水，脫色1小吋， 最終得到終產(chǎn)品。實(shí)施例2利用實(shí)施例1的裝置用泔水油制備生物柴油的方法，包括以下步驟將餐廚垃圾中分離出的餐廚泔水油從原料加料管7泵入反應(yīng)釜1中由八根電熱棒 2加熱，攪拌器8攪拌至90度，然后靜置，由靜電磁場正極棒3和靜電磁場負(fù)極棒4工作迫使餐廚泔水油內(nèi)的雜物及水份快速沉降，然后由反應(yīng)釜底部電磁閥出料ロ 14排出沉降物及水。將反應(yīng)釜中已預(yù)處理的100公斤餐廚泔水油由八根電熱棒2加熱至70度，由攪拌器8充分?jǐn)嚢?，同時由酸催化劑加料罐6通過酸催化劑電磁閥進(jìn)料ロ 5加入2公斤酸催化劑及由甲醇加料罐9通過甲醇電磁閥進(jìn)料ロ 10加入30公斤甲醇進(jìn)行攪拌酯化反應(yīng)3小吋， 后靜置2小吋，由靜電磁場正極棒3和靜電磁場負(fù)極棒4工作迫使餐廚泔水油內(nèi)的雜物及水份快速沉降，然后由反應(yīng)釜底部電磁閥出料ロ 14排出沉降物及水。將反應(yīng)釜中粗酯由電熱棒2加熱至80度，由攪拌器8充分?jǐn)嚢柰瑫r由堿催化劑加料罐11通過堿催化劑電磁閥進(jìn)料ロ 12加入2公斤氫氧化鈉及由甲醇加料罐9通過甲醇電磁閥進(jìn)料ロ 10加入30公斤甲醇進(jìn)行反應(yīng)1小吋，后靜置2小吋，由靜電磁場正極棒3和靜電磁場負(fù)極棒4工作迫使甘油快速沉降，然后由反應(yīng)釜底部電磁閥出料ロ 14排出。將上層物料進(jìn)行水洗處理，用水量為油品的25%，在靜電場作用下加速油水分層過程，分層結(jié)束后排除下層水分，水洗處理進(jìn)行3次。所得到的產(chǎn)品生物柴油。將所得到的產(chǎn)品生物柴油加熱至90度，加入0. 5公斤鹽酸和雙氧水，脫色1小吋，
最終得到終產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.ー種泔水油制生物柴油裝置，包括攪拌器和進(jìn)料裝置，其特征在于包括圓錐形反應(yīng)釜體，所述反應(yīng)釜上設(shè)有蓋板；反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有電熱棒，電熱棒上端固定在蓋板上；反應(yīng)釜內(nèi)還設(shè)有固定在蓋板上的靜電磁場正極棒和靜電磁場負(fù)極棒。
2.如權(quán)利要求1所述的泔水油制生物柴油裝置，其特征在于所述進(jìn)料裝置包括酸催化劑加料罐、原料加料管、甲醇加料罐和堿催化劑加料罐；所述進(jìn)料裝置均設(shè)置在蓋板上， 出料ロ設(shè)在底部中央。
3.如權(quán)利要求1所述的泔水油制生物柴油裝置，其特征在于所述酸催化劑加料罐、甲醇加料罐和堿催化劑加料罐的底端進(jìn)料ロ均為電磁閥進(jìn)料ロ。
4.如權(quán)利要求1所述的泔水油制生物柴油裝置，其特征在于所述反應(yīng)釜ー側(cè)中部有觀察窗。
5.如權(quán)利要求1所述的泔水油制生物柴油裝置，其特征在于所述反應(yīng)釜內(nèi)有八根電熱棒，均勻固定在蓋板上。
6.如權(quán)利要求1所述的泔水油制生物柴油裝置，其特征在于所述攪拌器安裝在蓋板的中央，由電機(jī)控制。
7.ー種利用如權(quán)利要求1所述的裝置用泔水油制備生物柴油的方法，包括以下步驟(1)將餐廚垃圾中分離出的餐廚泔水油由原料加料管泵入反應(yīng)釜中，由電熱棒加熱及攪拌器攪拌使餐廚泔水油均勻融化，然后靜置，由靜電磁場棒作用迫使餐廚泔水油內(nèi)的雜物及水份快速沉降，然后由反應(yīng)釜底部排出；(2)對步驟(1)中處理的餐廚泔水油進(jìn)行酯化反應(yīng)，由電熱棒加熱，攪拌器充分?jǐn)嚢柰瑫r從酸催化劑加料罐和甲醇加料罐加入酸催化劑和甲醇進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度60°C -90反應(yīng)時間2. 5-3小吋，反應(yīng)后靜置0. 5-3小吋，由靜電磁場棒作用迫使產(chǎn)物內(nèi)的雜物及水份快速沉降，然后由反應(yīng)釜底部排出；(3)將步驟O)中反應(yīng)釜中剰余物進(jìn)行酯交換反應(yīng)，由電熱棒加熱，由攪拌器充分?jǐn)嚢柰瑫r從堿催化劑加料罐和甲醇加料罐加入堿催化劑和甲醇進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度 600C -90°C，反應(yīng)時間0. 5-3小時；(4)甘油分離反應(yīng)結(jié)束后的油品靜置，靜置0.5-3小吋，由靜電磁場棒工作迫使副產(chǎn)物甘油快速沉降由反應(yīng)釜底部排出；將上層物料進(jìn)行水洗處理，用水量為油品的10-25%， 在靜電場作用下加速油水分層過程，分層結(jié)束后排除下層水分，水洗處理進(jìn)行2-5次，得到的產(chǎn)品生物柴油；(5)脫色將所得到的產(chǎn)品生物柴油加熱至60°C-9(TC，加入脫色剤，脫色時間為0.5-1 小吋，得到最終的產(chǎn)品。
8.如權(quán)利要求7所述的用泔水油制備生物柴油的方法，所述酸催化劑由98%的濃硫酸、99%的草酸和99%的冰醋酸混合而成，按重量配比為濃硫酸草酸冰醋酸為 (1-2) 0. 1 0.1;所述酸催化劑用量為餐廚泔水油重量的-2%，甲醇用量為餐廚泔水油重量的20% -30%。
9.如權(quán)利要求7所述的用泔水油制備生物柴油的方法，所述的堿催化劑為甲醇鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀，堿催化劑用量為餐廚泔水油重量的"2%,甲醇用量為餐廚泔水油重量的20% -30%。
10.如權(quán)利要求7所述的用泔水油制備生物柴油的方法，所述脫色劑為鹽酸和雙氧水，鹽酸用量為生物柴油重量的0. 1% _0.2%，雙氧水用量為生物柴油重量的0.2% -0.5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種泔水油制生物柴油裝置及其制備方法，其特征在于該裝置包括圓錐形反應(yīng)釜體，所述反應(yīng)釜上設(shè)有蓋板；反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有電熱棒，電熱棒上端固定在蓋板上；反應(yīng)釜內(nèi)還設(shè)有固定在蓋板上的靜電磁場正極棒和靜電磁場負(fù)極棒。所述進(jìn)料裝置包括酸催化劑加料罐、原料加料管、甲醇加料罐和堿催化劑加料罐；所述進(jìn)料裝置均設(shè)置在蓋板上，出料口設(shè)在底部中央。生物柴油的制備方法是通過泔水油與甲醇在催化劑存在的情況下反應(yīng)得到。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，利用攪拌和靜電磁場棒的作用生產(chǎn)生物柴油；原料易得、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)設(shè)備全密閉化、不會造成二次環(huán)境污染；本發(fā)明有效解決了餐廚垃圾中泔水油的資源循環(huán)利用，從而實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾變廢為寶的目的，同時也提高了食品安全性。
文檔編號C10L1/02GK102559391SQ201210005338
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者邵道德 申請人:邵道德