Обладнання для виробництва рідкого біопалива

1. Обладнання для виробництва рідкого біопалива (метилового ефіру жирної кислоти), яке включає в себе контейнер для жирів рослинного або тваринного походження, контейнери для метилового спирту і каталізатора, також змішувач метилового спирту і каталізатора, всередині якого розміщено мішалку, насос високого тиску, розпилювач, реакційну камеру з турбулізаторами, трубопроводи, насоси, змійовик для етерифікації, пристрій для дистиляції, випаровування, осадження, фільтрування та інших хімічних методів розділення рідини на фракції, пристрій для відокремлення неетерифікованої частки жирів, трубопровід і насос для зворотного повернення неетерифіко U 2 (19) 1 3 в реакційну камеру, а потім в середині реакційної камери за допомогою різних турбулізаторів починається перемішування а хімічна реакція починається наприкінці реакційної камери після ретельного перемішування. Більш досконале обладнання для виробництва рідкого біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) викладено в патенті на корисну модель 5651 України (UA), МПК 7C10L1/08, В01В1/00 яке прийнято в якості аналогу (прототипу). Відповідно опису цього патенту обладнання для виробництва метилового ефіру жирної кислоти має контейнер для жиру рослинного або тваринного походження, контейнери для метилового спирту і каталізатора, також змішувач метилового спирту і каталізатора, в середині якого розміщено мішалку, насос високого тиску, реакційну камеру з турбулізаторами потоку, трубопроводи, насоси, змійовик для етерифікації, пристрій для дистиляції, випаровування, осадження, фільтрування та інших хімічних методів розділення суміші на фракції, пристрій для відокремлення неетерифікованої частки жирів, трубопровід і насос для зворотного повернення неетерифікованої частки жирів в реакційну камеру відрізняється тим, що на вході до реакційної камери розташований розпилювач в якому рослинний або тваринний жир і суміш метилового спирту з каталізатором розпилюються і перемішуються, що дозволяє скоротити витрати енергії в порівнянні з процесом, коли компоненти починають перемішуватися в реакційній камері за допомогою турбулізаторів. Отже, запропоноване технічне рішення обладнання для виробництва рідкого біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) без значних додаткових витрат практично на тому самому відомому обладнанні із застосуванням розпилювача дозволяє підвищити якість процесу етерифікації жирів у метиловий ефір жирних кислот, скоротити витрати енергії на його виробництво, а відповідно збільшити продуктивність роботи обладнання по відношенню до прототипу. Недоліком відомого обладнання є те, що період повної етерифікації в жирів рослинного і тваринного походження із сумішшю метилового спирту та каталізатора в різних умовах виробництва також може бути різним і тому перемішування, що відбувається завдяки подачі рослинного або тваринного жиру й суміші метилового спирту з каталізатором через насос високого тиску до розпилювача, а потім до реакційної камери, в якій починається етерифікація, яка закінчується у змійовику, може призвести до виникнення великої кількості жирів, що не етерифікувались і які необхідно по другому разу пропускати через реакційну камеру. Збільшення повторних процесів подачі жирів у реакційну камеру призведе до втрати продуктивності, енергії і часу. Перемішування метилового спирту з каталізатором відбувається в змішувачі періодичної дії, що в свою чергу унеможливлює безперервну подачу суміші метилового спирту з каталізатором, а це ускладнює процес безперервного перемішування рослинних і тваринних жирів з сумішшю метиловий спирт-каталізатор. 11746 4 Завданням корисної моделі є створення обладнання для виробництва рідкого біопалива (метилового ефіру жирної кислоти), в якому шляхом "заміни старих і внесення нових додаткових елементів та деяких змін в технологічну схему досягається більш стабільний і якісний безперервний процес виробництва метилового ефіру жирної кислоти. Технічне завдання вирішується завдяки тому, що обладнання для виробництва рідкого біопалива (метилового ефіру жирної кислоти), яке включає в себе контейнер для жирів рослинного або тваринного походження, контейнери для метилового спирту і каталізатора, змішувач метилового спирту і каталізатора, в середині якого розміщено мішалку, насос високого тиску, розпилювач, реакційну камеру з турбулізаторами, трубопроводи, насоси, змійовик для етерифікації, пристрій для дистиляції, випаровування, осадження, фільтрування та інших хімічних методів розділення рідини на фракції, пристрій для відокремлення неетерифікованої частки жирів, трубопровід і насос для зворотного повернення неетерифікованої частки жирів в реакційну камеру відрізняється тим, що функцію реакційної камери виконує багаторезервуарний змішувач безперервної дії, (кількість резервуарів якого може бути від двох і більше). Резервуари з'єднані між собою трубопроводами з регулюючими пристроями. Через всі резервуари змішувача проходить привід на якому розміщуються мішалки таким чином, що б в кожному із резервуарів змішувача було по одній мішалці. Змішувач метилового спирту з каталізатором із середини розділений перегородкою на два сполучені між собою, через регулюючий пристрій і трубопровід, резервуари: резервуар-прийомник, в середині якого розміщено мішалку, і резервуарнакопичувач. В пропонованому обладнанні немає змійовика, пристрій для відокремлення неетерифікованих жирів через регулюючий пристрій, насос, і трубопровід сполучається із контейнером для рослинного або тваринного жиру. Отже, запропоноване технічне рішення обладнання для виробництва рідкого біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) із застосуванням багаторезервуарного змішувача (число резервуарів якого може бути від двох і більше), в якому резервуари з'єднані між собою за рахунок трубопроводів з регулюючими пристроями і через його резервуари проходить привід на якому розміщуються мішалки таким чином, що в кожному із резервуарів змішувача знаходиться по одній мішалці а також змішувача метилового спирту з каталізатором, який з середини розділено перегородкою на два резервуари: резервуар-прийомник в якому розміщується мішалка, і резервуар-накопичувач в який подається готова суміш, без застосування змійовика, із сполученням пристрою для відокремлення неетерифікованих жирів через регулюючий пристрій, насос і трубопровід з контейнером для рослинного або тваринного жиру, дозволяє більш надійно і якісно проводить процес безперервної етерифікації жирів з метиловим спиртом і каталізатором. 5 Приклад виконання запропонованої корисної моделі обладнання для виробництва рідкого біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) з технологічною послідовністю показано на схемі. Обладнання для виробництва рідкого біопалива метилового ефіру жирної кислоти) має контейнер 1 для жирів рослинного або тваринного походження, контейнер 2 для метилового спирту, контейнер 3 для каталізатора. Контейнер 1 для жирів рослинного або тваринного походження з'єднаний через регулюючий пристрій 5, трубопровід 6, насос високого тиску 4, з розпилювачем 20. Контейнер 2 з метиловим спиртом і контейнер 3 з каталізатором через трубопроводи 10, 11 із регулюючими пристроями 12, 13 з'єднані із змішувачем 14, що розділено з середини перегородкою на два з'єднані між собою через регулюючий пристрій 19, і трубопровід 18 резервуари: резервуарприйомник 15 в якому розміщено мішалку 16 і резервуар-накопичувач 17. Змішувач 14 через регулюючий пристрій 21, трубопровід 22, насос високого тиску 4, під'єднується до розпилювача 20. Розпилювач 20, з'єднаний із багаторезервуарним змішувачем 7 (кількість резервуарів змішувача 7 може бути від двох і більше. Резервуари можуть бути розміщені в довільній формі наприклад так, як показано на схемі резервуари 8, 9, 10). Резервуари 8, 9, 10, багаторезервуарного змішувача 7 з'єднані між собою трубопроводами 23, 25, і регулюючими пристроями 24, 26 через ці резервуари проходить привід 27 на якому кріпляться мішалки 28, 29, 30, що розташовані на приводі 27 так, щоб в кожному з резервуарів 8, 9, 10 знаходилось по одній мішалці. Багаторезервуарний змішувач 7 з'єднаний через насос 31, регулюючий пристрій 32, і трубопровід 33 з пристроєм 34 в якому методом дистиляції, випарювання, осадження, фільтрування і різних хімічних методів рідина розділяється на фракції, що утворилися після етерифікації жирів рослинного або тваринного походження із розчином метиловий спирт-каталізатор. З каналу 35 відокремлюється метиловий ефір жирної кислоти. З каналів 36 і 37 відокремлюються інші фракції гліцериди, гліцерин, мила, солі та інші фракції, що утворилися після хімічної реакції. В цьому ж пристрої 34 відокремлюються залишки неетерифікованих жирів рослинного або тваринного походження, які гідронасосом 38 через трубопровід 39 подаються в пристрій 40, звідки після відстоювання і відводу осаду через канал 41, подаються через трубопровід 43, регулюючий пристрій 42 гідронасосом 44 назад до контейнера з рослинним або тваринним жиром 1. Запропонована корисна модель для виробництва рідкого біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) працює так: До резервуару-прийомника 15 змішувача 14 із контейнера 2 через трубопровід 10 і регулюючий пристрій 12 подається метиловий спирт, а із контейнера 3 через трубопровід 11, регулюючий пристрій 13 подається каталізатор. В резервуарі-прийомнику 15 відбувається змішування метилового спирту з каталізатором за допомогою мішалки 16. 11746 6 Після завершення перемішування утворена суміш метилового спирту з каталізатором потрапляє через трубопровід 18 і регулюючий пристрій 19 до резервуару-накопичувача 17 з якого потім визначеними порціями послідовно подається через, регулюючий пристрій 21, трубопровід 22, насос високого тиску 4, в розпилювач 20, а на її місце до резервуару-прийомника 15 із контейнерів 2 і 3 через трубопроводи 10, 11; регулюючі пристрої 12, 13, подаються нові порції метилового спирту й каталізатора, що так само перемішуються мішалкою 16. Час приготування нової суміші метилового спирту з каталізатором в резервуарі-прийомнику 15 дорівнює тому часу за який з резервуаранакопичувача 17 готова суміш метилового спирту з каталізатором через регулюючий пристрій 21, трубопровід 22, насос високого тиску 4, подається в розпилювач 20. Після кінця перемішування новоутворена суміш метилового спирту з каталізатором із резервуару-прийомника 15 через регулюючий пристрій 19, трубопровід 18 поповнює резервуар - накопичувач 17 замість вже відкачаної з нього суміші метилового спирту й каталізатора, а на її місце в резервуар-прийомник 15 аналогічно з контейнерів 2, 3 через трубопроводи 10, 11, регулюючі пристрої 12, 13, подаються на перемішування нові порції метилового спирту і каталізатора. Таким чином процеси: 1) подачі метилового спирту і каталізатора з контейнерів 2 і 3 через трубопроводи 10, 11, регулюючі пристрої 12, 13 до резервуару-прийомника 15; 2) Перемішування метилового спирту з каталізатором в резервуаріприйомнику 15 мішалкою 16; 3) Подачі готової суміші метилового спирту з каталізатором через трубопровід 18 і регулюючий пристрій 19 у резервуар-накопичувач 17; 5) Послідовної подачі визначених доз суміші метилового спирту з каталізатором через регулюючий пристрій 21, трубопровід 22, насос високого тиску 4, в розпилювач 20, у змішувачі 14 виконуються безперервно на протязі роботи всього обладнання. Одночасно з сумішшю метиловий спирткаталізатор до розпилювача 20 насосом високого тиску 4 з контейнеров 1 через регулюючий пристрій 5, трубопровід 6, подається рослинний або тваринний жир. Пройшовши через розпилювач 20 рослинний або тваринний жир і суміш метиловий спирткаталізатор розпилюються на дрібні краплі, попередньо перемішуються між собою і потрапляють до багаторезервуарного змішувача 7, заповнюють його перший резервуар 8, в якому продовжується перемішування мішалкою 28. Після того як мішалка 28 виконує визначену кількість обертів, суміш рослинного або тваринного жиру, метилового спирту і каталізатора через трубопровід 23 з регулюючим пристроєм 24, потрапляє в другий резервуар 9, багаторезервуарного змішувача 7. Заповнюючи другий резервуар 9 багаторезервуарного змішувача 7 суміш рослинного або тваринного жиру і метилового спирту з каталізатором продовжує перемішування за допомогою мішалки 29, а на її місце в перший резервуар 8, подається з розпилювача 20 нова порція розпилених рослинного або 7 тваринного жиру і суміші метиловий спирткаталізатор. Після того як в заповнених сумішами резервуарах 8, 9, мішалки 28, 29, виконують встановлену кількість обертів, аналогічним до вище описаного шляхом перша суміш рослинних або тваринних жирів, метилового спирту і каталізатора через трубопровід 25 і регулюючий пристрій 26 заповнює третій резервуар 10, багаторезервуарного змішувача 7 і продовжує перемішування мішалкою 30. В цей же час друга суміш рослинного або тваринного жиру, метилового спирту і каталізатора, через трубопровід 23, і регулюючий пристрій 24, подається з першого резервуару 8 в другий резервуар 9, багаторезервуарного змішувача 7, де продовжує перемішування мішалкою 29, а на її місце в перший резервуар 8 багаторезервуарного змішувача 7 знову подаються з розпилювача 20 нова порція розпилених рослинного або тваринного жиру і суміші метиловий спирт-каталізатор. Після того як мішалки 28, 29, 30, в резервуарах 8, 9, 10, багаторезервуарного змішувача 7, виконають визначену кількість обертів, перша суміш рослинного або тваринного жиру, метилового спирту і каталізатора яка пройшла розпилення і попереднє перемішування в розпилювачі 20, а потім три стадії перемішування в резервуарах 8, 9, 10, мішалками 28, 29, 30, виводиться з багаторезервуарного змішувача 7, через насос 31, регулюючий пристрій 32, трубопровід 33. Одночасно з цим знову повторюються всі вище описані операції. Друга суміш рослинного або тваринного жиру і метилового спирту з каталізатором через трубопровід 25 і регулюючий пристрій 26 подається з другого резервуару 9 в третій резервуар 10 і продовжує перемішування мішалкою 30, третя суміш з першого резервуару 8 через регулюючий пристрій 24 і трубопровід 23 подається в другий резервуар 9 і продовжує перемішування мішалкою 29, а в перший резервуар 8, подається тим же методом, що й раніше, рослинний або тваринний жир і порція суміші метилового спирту з каталізатором, що розпилюються розпилювачем 20 і заповнюють перший резервуар 8 після чого в ньому починається перемішування за допомогою мішалки 28. Таким чином в багаторезервуарному змішувачі 7 на 11746 8 протязі роботи всього обладнання для виробництва рідкого біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) відбувається безперервний процес перемішування рослинного або тваринного жиру і метилового спирту з каталізатором за таким принципом, що поки розпиленні розпилювачем 20 рослинний або тваринний жир, і суміш метилового спирту з каталізатором заповнюють перший резервуар 8 і починають перемішування мішалкою 28, друга порція рослинного або тваринного жиру і метилового спирту з каталізатором продовжує перемішуватись в резервуарі 9 мішалкою 29, а третя суміш рослинного або тваринного жиру і метилового спирту з каталізатором вже закінчує своє перемішування в резервуарі 10, мішалкою 30. Після того як рослинний або тваринний жир і суміш метилового спирту з каталізатором пройшли розпилення в розпилювачі 20 а потім перемішування в багаторезервуарному змішувачі 7 у всіх його резервуарах прикладом яких є показані на схемі резервуари 8, 9, 10 за допомогою мішалок прикладом яких на схемі є мішалки 28, 29, 30 утворена з рослинного або тваринного жиру і метилового спирту з каталізатором суміш подається з багаторезервуарного змішувача 7 через насос 31, регулюючий пристрій 32, і трубопровід 33 до пристрою 34 в якому методом дистиляції, випарювання, осадження, фільтрування і різних хімічних методів рідина розділяється на фракції, що утворилися після етерифікації жирів рослинного або тваринного походження і розчину метиловий спирт-каталізатор. З каналу 35 відокремлюється метиловий ефір жирної кислоти. З каналів 36 і 37 відокремлюються інші фракції гліцериди, гліцерин, мила, солі та інші фракції, що утворилися після хімічної реакції. З цієї ж камери 34 відокремлюються залишки неетерифікованих жирів рослинного або тваринного походження, які гідронасосом 38 через трубопровід 39 подаються у місткість 40 , звідки після відстоювання і відводу осаду через канал 41, подаються через трубопровід 43, регулюючий пристрій 42 гідронасосом 44 назад до контейнера з рослинним або тваринним жиром 1. 9 Комп’ютерна верстка А. Попік 11746 Підписне 10 Тираж 26 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