Обладнання для виробництва біодизельного палива

Обладнання для виробництва біодизельного палива, що містить змішувач метилового спирту з каталізатором, реактор для етерифікації жиру та гравітаційний розділювач емульсії, причому змішувач метилового спирту з каталізатором містить контейнер метилового спирту, контейнер каталізатора, дозатор каталізатора, бункер для каталізатора, ємність для змішування, ємність накопичення метилату калію, трубопровід подачі метилового спирту, патрубки для подачі та відведення метилового спирту при перемішуванні, патрубок подачі метилату калію в ємність накопичення метилату калію та насос, реактор для етерифікації жиру містить контейнер для жиру, змішувач потоків метилату калію з жиром, насос, трубопровід подачі ме C2 2 (19) 1 3 89320 4 №2000052953 від 22.11.1998, опубл.15.03.2002, змішування жиру з розчином метиловий спиртБюл. №3], яке складається з контейнера для жиру, каталізатор. контейнерів для метилового спирту і каталізатора, Задачею винаходу є зменшення питомих визмішувача метилового спирту і каталізатора, в трат енергії на виробництво біодизельного палива середині якого встановлено мішалку, насоса висота матеріаломісткості обладнання. кого тиску, а також реакційної камери обладнаної Це завдання вирішується завдяки тому, що турбулізаторами. Крім того до складу цього облаобладнання для виробництва біодизельного палиднання входять трубопроводи, насоси, регулююча ва, містить змішувач метилового спирту з каталіта вимірювальна апаратура, змійовик для етеризатором, реактор для етерифікації жиру та гравіфікації, а також пристрій для отримання біодизетаційний розділювач емульсії, причому змішувач льного палива та відокремлення гліцеринового метилового спирту з каталізатором включає коносаду, причому трубопроводи від контейнера з тейнер метилового спирту, контейнер каталізатожиром і змішувача метилового спирту з каталізара, дозатор каталізатора, бункер для каталізатора, тором, через насос високого тиску приєднані до місткість для змішування, місткість накопичення входу в реакційну камеру. метилату калію, трубопровід подачі метилового Таке обладнання забезпечує порційний проспирту, патрубки для подачі та відведення метицес виробництва біодизельного палива і не дає лового спирту при перемішуванні, патрубок подачі можливості здійснювати безперервний процес метилату калію в місткість накопичення метилату етерифікації жирної кислоти. калію та насос, реактор для етерифікації жиру місНайбільш близьким до пропонованого є облатить контейнер для жиру, змішувач потоків метиднання для виробництва біодизельного палива лату калію з жиром, насос, трубопровід подачі ме[Деклараційний патент на корисну модель 5651 тилату калію та жиру і трубчатий змійовик для 7 України (UA), МПК C10L1/08, В01В1/00, заявка етерифікації жиру, а гравітаційний розділювач №20040706223 від 27.07.2004, опубл. 15.03.2005, емульсії має місткість, патрубки підводу емульсії, Бюл. №3]. Це обладнання має контейнер для живідводу біодизельного палива та гліцеринового ру, контейнери для метилового спирту і каталізаосаду і лійку для відводу біодизельного палива, тора, змішувач метилового спирту і каталізатора, в причому по перерізу місткості для змішування месередині якого розміщено мішалку, насос високого тилового спирту з каталізатором встановлена сітка тиску, реакційну камеру з турбулізаторами потоку, з розмірами отворів, що забезпечують непопадантрубопроводи, насоси, змійовик для етерифікації, ня сухої речовини каталізатора в метиловий спирт пристрій для дистиляції, випаровування, осадженбез її розчинення, а патрубки для подачі та відвеня, фільтрування, а також пристрій для відокремдення метилового спирту, встановлені відповідно лення неетерифікованої частки жиру, у якому сунад сіткою та під нею, змішувач потоків метилату міш метилового ефіру жирних кислот та гліцерину калію з жиром реактора для етерифікації жиру розділюється на біодизельне паливо і гліцериновиконаний у вигляді набору каналів на які розгалувий осад. Крім того, це обладнання містить насос джується трубопровід подачі метилату калію і які для повернення неетерифікованої частки жиру в встановлені у трубопроводі для подачі жиру, приреакційну камеру та розпилювач, які розташовані чому співвідношення сумарної площі поперечних на вході до реакційної камери в якій жир і суміш перерізів набору каналів і трубопроводу подачі метилового спирту з каталізатором розпилюються жиру еквівалентно співвідношенню метилату калію і перемішуються. та жиру, крім того змішувач потоків метилату калію Це обладнання дозволяє скоротити витрати з жиром через насос з’єднаний із трубчатим змійоенергії в порівнянні з процесом, коли компоненти виком для етерифікації жиру і містить вставкиперемішують в реакційній камері за допомогою турбулізатори, виконані у вигляді двох послідовно турбулізаторів. з’єднаних патрубків із спіральними нарізками виНедоліком цього обладнання є те, що період конаними у протилежних напрямках, між якими повної етерифікації жиру із розчином метилового встановлений дросельний перехідник, причому спирту та каталізатора в різних умовах виробництдіаметр спіральної нарізки менший від внутрішньова може бути різним і тому перемішування, що го діаметру трубчатого змійовика для етерифікації відбувається завдяки подачі жиру й метилату калю жиру, патрубок підводу емульсії в гравітаційному через насос високого тиску до розпилювача, а порозділювачі емульсії виконаний у вигляді трубоптім до реакційної камери, в якій починається етеровода з отворами, встановленого по периметру рифікація, яка в подальшому проходить і закінчумісткості гравітаційного розділювача емульсії, а ється у змійовику, може призвести до наявності лійка для відводу біодизельного палива встановжиру, який не пройшов процес етерифікації і який лена над трубопроводом з отворами. необхідно повторно пропускати через реакційну Те що, по перерізу місткості для змішування камеру. Збільшення повторних процесів подачі метилового спирту з каталізатором встановлена жиру у реакційну камеру призводить до зменшенсітка з розмірами отворів, що забезпечують непоня продуктивності та збільшення затрат енергії на падання сухої речовини каталізатора в метиловий виробництво. спирт без її розчинення, виключає утворення заКрім того, перемішування метилового спирту з стійних зон за рахунок залипання каталізатора. каталізатором проходить в змішувачі періодичної Те що, патрубки для подачі та відведення медії, а подача утвореного розчину до реакційної тилового спирту, встановлені відповідно над сіткамери відбувається безпосередньо із змішувача, кою та під нею, дозволяє забезпечити підведення що унеможливлює безперервну подачу утвореного сухої речовини каталізатора безпосередньо в мерозчину, а це ускладнює процес безперервного тиловий спирт лише в розчиненому вигляді. 5 89320 6 Те що, змішувач потоку метилату калію з жирубки для подачі 11 та відведення 12 метилового ром, виконаний у вигляді набору каналів на які спирту, встановлені відповідно над сіткою 26 та під розгалуджується трубопровід подачі метилату нею. Змішувач 16 потоків метилату калію з жиром калію і які встановлені у трубопроводі для подачі реактора 2 для етерифікації жиру виконаний у вижиру, причому співвідношення сумарної площі гляді набору каналів на які розгалуджується трупоперечних перерізів каналів і трубопроводу подабопровід 18 подачі метилату калію і які встановлечі жиру еквівалентно співвідношенню метилату ні у трубопроводі 19 для подачі жиру, причому калію та жиру, дозволяє більш рівномірно розподіспіввідношення сумарної площі поперечних перелити потік метилату калію в потоці жиру і забезперізів набору каналів і трубопроводу 19 подачі жиру чити повну етерифікацію жирів різного походженеквівалентно співвідношенню метилату калію та ня. жиру, крім того змішувач 16 потоків метилату каТе що, змішувач потоків метилату калію з жилію з жиром через насос 17 з’єднаний із трубчатим ром через насос з’єднаний із трубчатим змійовизмійовиком 20 для етерифікації жиру і містить ком для етерифікації жиру, дозволяє зменшити вставки-турбулізатори 27, виконані у вигляді двох матеріаломісткість, вартість та спростити конструпослідовно з’єднаних патрубків із спіральними кцію реактора для етерифікації жиру. нарізками виконаними у протилежних напрямках, Те що, трубчатий змійовик для етерифікації між якими встановлений дросельний перехідник, жиру містить вставки виконані у вигляді двох поспричому діаметр спіральної нарізки менший від лідовно з’єднаних патрубків із спіральними нарізвнутрішнього діаметру трубчатого змійовика 20 ками виконаними у протилежних напрямках, між для етерифікації жиру. Патрубок підводу емульсії якими встановлено дросельний перехідник, при22 в гравітаційному розділювачі емульсії виконачому діаметр спіральної нарізки менший від внутний у вигляді трубопровода з отворами, встановрішнього діаметру трубчатого змійовика для етеленого по периметру місткості 21 гравітаційного рифікації жиру, дозволяє поперемінно змінювати розділювачаемульсії 3, а лійка 25 для відводу напрямок закручування потоку і досягти більшої біодизельного палива встановлена над трубопрооднорідності змішаної емульсії при етерифікації водом з отворами. жиру. Обладнання для виробництва біодизельного Те що, патрубок підводу емульсії виконаний у палива працює наступним чином: до місткості 8 вигляді трубопровода з отворами, встановленого для змішування із контейнера 4 метилового спирту по периметру гравітаційного розділювача, дозвочерез трубопровід 10 подачі метилового спирту ляє рівномірно розподіляти вхідну емульсію в граподається метиловий спирт, а із контейнера 5 кавітаційному розділювачі без порушення процесу талізатора дозатором каталізатора 6 через бункер розшарування емульсій біодизельного палива та 7 для каталізатора на сітку 26 подається каталізагліцеринового осаду. тор. В місткості 8 для змішування через патрубки Те що, лійка для відводу біодизельного палива подачі 11 і відводу 12 метилового спирту За доповстановлена над трубопроводом з отворами, домогою насосу 14 відбувається змішування метизволяє відводити із розділювача біодизельне палового спирту з каталізатором. ливо без включень гліцеринового осаду. Після завершення перемішування утворений Схема обладнання для виробництва біодиземетилат калію через патрубки відводу 12 метилольного палива приведена на рисунку. вого спирту і подачі 13 метилату калію в місткість Обладнання для виробництва біодизельного накопичення метилату калію за допомогою насосу палива, містить змішувач 1 метилового спирту з 14 потрапляє до місткості 9 накопичення метилату каталізатором, реактор 2 для етерифікації жиру та калію з якої потім через трубопровід 18 постійно гравітаційний розділювач 3 емульсії, причому змісамопливом подається до змішувача 16 потоків шувач 1 метилового спирту з каталізатором вклюметилату калію з жиром, а на його місце до місткочає контейнер 4 метилового спирту, контейнер 5 сті 8 для змішування із контейнера 4 метилового каталізатора, дозатор 6 каталізатора, бункер 7 для спирту подається нова порція метилового спирту, каталізатора, місткість 8 для змішування, місткість а із контейнера 5 каталізатора через дозатор 6 9 накопичення метилату калію, трубопровід 10 каталізатора та бункер 7 для каталізатора подаподачі метилового спирту, патрубки для подачі 11 ється нова порція каталізатора на сітку 26. Час та відведення 12 метилового спирту при переміприготування кожної порції метилату калію в містшуванні, патрубок 13 подачі метилату калію в міскості для змішування 8 не повинно перевищувати ткість 9 накопичення метилату калію та насос 14, часу використання попередньої порції метилату реактор 2 для етерифікації жиру містить контейнер калію. Рослинний жир подається самопливом із 15 для жиру, змішувач 16 потоків метилату калію з контейнера 15 для жиру через трубопровід 19 жижиром, насос 17, трубопровід подачі метилату ру до змішувача потоків 16 метилату калію з жикалію 18 та жиру 19 і трубчатий змійовик 20 для ром. Із змішувача потоків 16 суміш метилату калію етерифікації жиру, а гравітаційний розділювач з жиром насосом 17 подаються до трубчатого зміемульсії 3 має місткість 21, патрубки підводу 22 йовика 20 для етерифікації жиру де за допомогою емульсії, відводу біодизельного палива 23 та глівставок-турбулізаторів 27 перемішуються, що зацеринового осаду 24 і лійку 25 для відводу біодибезпечує якісне проходження етерифікація жиру. зельного палива. По перерізу місткості 8 для зміПісля проходження етерифікації жиру отримана шування метилового спирту з каталізатором емульсія надходить у гравітаційний розділювач 3 встановлена сітка 26 з розмірами отворів, що зачерез патрубок 22 підводу емульсії в якому відбубезпечують непопадання сухої речовини каталізавається розділення на біодизельне паливо та глітора в метиловий спирт без її розчинення, а патцериновий осад. Біодизельне паливо відводиться 7 89320 8 із гравітаційного розділювача 3 через лійку 19 і виробництва біодизельного палива за рахунок патрубок 23 відводу біодизельного палива, а гліінтенсифікації процесу перемішування при етерицериновий осад виводиться із гравітаційного розфікації жиру і забезпечення безперервної роботи ділювача через патрубок 24 відводу гліцеринового обладнання та матеріаломісткість обладнання за осаду. Таким чином забезпечується безперервна рахунок використання гідрозмішування метиловоробота обладнання. го спирту з каталізатором та зменшення довжини Обладнання для виробництва біодизельного трубчатого змійовика етерифікації жиру з викориспалива дозволяє зменшити питому енергомісткість танням вставок-турбулізаторів. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601