Лінія для виробництва біодизеля

Реферат: Лінія для виробництва біодизеля містить контейнер для жирів рослинного або тваринного походження з встановленим перед ним фільтром, контейнер для метанолу, контейнер для каталізатора, змішувач для метанолу з каталізатором, зв'язаний з контейнером для метанолу та з контейнером з каталізатором, реактор-змішувач для естерифікації жирів у біодизель, зв'язаний зі змішувачем для метанолу з каталізатором, реактор-змішувач, що підігрівається, зв'язаний з контейнером для жирів рослинного або тваринного походження та реакторомзмішувачем для естерифікації жирів у біодизель, ємність для гліцерину. Також конструкція містить додаткову ємність і циркуляційний контур, який складається з насосу і системи трубопроводів, до якого входять реактор-змішувач, що виконаний у вигляді проточного гідродинамічного кавітаційного апарата з нерухомим джерелом кавітації та сполученим із змішувачем метанолу з каталізатором. UA 84777 U (12) UA 84777 U UA 84777 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі переробки жирів рослинного або тваринного походження на біопаливо для дизельних двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) тракторів і автомобілів сільськогосподарського, транспортного, будівельного та іншого призначення. Як аналог вибрано: (Пат. 42941 МПК C10L 1/08, В01В 1/00) Лінія для виробництва біодизелю (опубл. 27.07.2009, бюл. № 14, 2009 p.), що містить контейнер для жирів рослинного або тваринного походження з встановленим перед ним фільтром, контейнер для метанолу, контейнер для каталізатора, змішувач для метанолу з каталізатором, зв'язаний з контейнером для метанолу та з контейнером з каталізатором, реактор-змішувач для естерифікації жирів у біодизель, зв'язаний зі змішувачем для метанолу з каталізатором, реактор-змішувач, що підігрівається, зв'язаний з контейнером для жирів рослинного та/або тваринного походження та реактором-змішувачем для естерифікації жирів у біодизель, ємність для гліцерину. Недоліком відомої лінії є недостатня ефективність операції естерифікації, яка може сприяти підвищенню вмісту неестерифікованих жирів, що вимагає включення до конструкції додаткової ємності і циркуляційного контуру, який складається з насосу і системи трубопроводів, в який включено реактор-змішувач, що виконаний у вигляді проточного гідродинамічного кавітаційного апарата з нерухомим джерелом кавітації, сполученим зі змішувачем метанолу з каталізатором. Крім того, процес естерифікації відбувається в змішувачі періодичної дії, що унеможливлює забезпечення безперервного виробництва дизельного біопалива. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення лінії для виробництва біодизеля, в якій, шляхом зміни конструкції, підвищується ефективність операції естерифікації та поліпшується якість кінцевого продукту. Поставлена задача вирішується тим, що лінія для виробництва біодизеля, що містить контейнер для жирів рослинного або тваринного походження з встановленим перед ним фільтром, контейнер для метанолу, контейнер для каталізатора, змішувач для метанолу з каталізатором, зв'язаний з контейнером для метанолу та з контейнером з каталізатором, реактор-змішувач для естерифікації жирів у біодизель, зв'язаний зі змішувачем для метанолу з каталізатором, реактор-змішувач, що підігрівається, зв'язаний з контейнером для жирів рослинного або тваринного походження та реактором-змішувачем для естерифікації жирів у біодизель, ємність для гліцерину, згідно пропонованого рішення, містить додаткову ємність і циркуляційний контур, який складається з насосу і системи трубопроводів, до якого входять реактор-змішувач, що виконаний у вигляді проточного гідродинамічного кавітаційного апарата з нерухомим джерелом кавітації та сполученим із змішувачем метанолу з каталізатором. Лінія для виробництва біодизеля (схема) містить фільтр 1 для очищення сировини рослинного та/або тваринного походження, контейнер 2 для її накопичення, реактор-змішувач, що підігрівається, 3, який зв'язаний з ємністю для шламу та забруднювачів 12 і додатковою ємністю 8. Контейнери 4 і 5 призначені відповідно для зберігання метанолу і каталізатора, які перемішуються в змішувачі 6. Додаткова ємність 8 обладнана циркуляційним контуром, в який включено насос (не показано) та реактор-змішувач для естерифікації жирів у біодизель 7, виконаний у вигляді проточного гідродинамічного кавітаційного апарата з нерухомим кавітуючим елементом, сполученим зі змішувачем 6. Ємність 9 призначена для відстоювання обробленого технологічного середовища, а ємності 10 та 11 призначені відповідно для накопичення розділених біодизеля та гліцерину. В запропонованій лінії сировина у вигляді жирів рослинного або тваринного походження через фільтр подається у контейнер для їх зберігання, звідки надходить в реактор-змішувач, що підігрівається. Попередньо підготовлена сировина подається в ємність, обладнану циркуляційним контуром, в який включено насос і реактор-змішувач для естерифікації жирів у дизельне біопаливо, виконаний у вигляді проточного гідродинамічного кавітаційного апарата з нерухомим джерелом кавітації. В цьому реакторі-змішувачі відбувається первинне оброблення та перерозподіл компонентів сировини, а також відокремлюється шлам у вигляді твердих включень та інших забруднювачів. Одночасно метанол і каталізатор, які знаходяться у відповідних контейнерах, дозовано подають в змішувач метанолу з каталізатором, а утворена суміш надходить в апарат через джерело кавітації, сполучене зі змішувачем метанолу з каталізатором. Лінія для виробництва біодизеля працює таким чином (креслення). Сировина у вигляді жирів рослинного або тваринного походження через фільтр 1 подається в контейнер 2 для їх зберігання, звідки надходить в реактор-змішувач 3, що підігрівається. В цьому реакторі-змішувачі 3 відбувається попереднє оброблення компонентів сировини, де відокремлюються шлам та механічні домішки, що відкачуються у ємність 12. Таким чином попередньо підготовлена сировина подається в ємність 8, обладнану циркуляційним контуром, в який включено насос і реактор-змішувач для естерифікації жирів у біодизель 7, виконаний у 1 UA 84777 U 5 10 15 20 вигляді проточного гідродинамічного кавітаційного апарата з нерухомим джерелом кавітації. Метанол і каталізатор, які знаходяться у відповідних контейнерах 4 і 5, дозовано подають в змішувач метанолу з каталізатором 6, а утворена суміш надходить в апарат 7 (біодизель) через джерело кавітації, сполучене зі змішувачем 6 метанолу з каталізатором. При роботі гідродинамічного кавітаційного апарата за нерухомим джерелом кавітації утворюється приєднана вакуумна кавітаційна каверна, яка при подальшому розпаді генерує поле кавітаційних мікробульбашок, які схлопуються з утворенням мікрострумків, внаслідок чого виникають умови для інтенсифікації реакції естерифікації із залученням до неї практично всього об'єму компонентів. Таким чином, в ємності з попередньо підготовленої сировини 8 рослинного або тваринного походження відбувається її естерифікація шляхом інтенсивного перемішування з розчином метанолу та каталізатора, що здійснюється в проточному гідродинамічному кавітаційному апараті 7, який виконує функцію реактора-змішувача для естерифікації жирів у біодизель. На наступному етапі з ємності 9, що призначена для відстоювання оброблюваної суміші в ємність 11, вилучаються гліцерин та інші побічні продукти реакції естерифікації, а готовий біодизель накопичується в ємності 10 і відводиться за призначенням. Запропонована лінія дозволяє отримати біодизель, що відповідає Європейським і вітчизняним стандартам, та побічні продукти переробки жирів у дизельне біопаливо - гліцерин та мило - високої якості, забезпечує більш надійне і якісне проведення процесу безперервної етерифікації жирів з метиловим спиртом і каталізатором, за рахунок чого отримаємо чистий біодизель, що суттєво зменшує витрати на послідуючу його очистку. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Лінія для виробництва біодизеля, що містить контейнер для жирів рослинного або тваринного походження з встановленим перед ним фільтром, контейнер для метанолу, контейнер для каталізатора, змішувач для метанолу з каталізатором, зв'язаний з контейнером для метанолу та з контейнером з каталізатором, реактор-змішувач для естерифікації жирів у біодизель, зв'язаний зі змішувачем для метанолу з каталізатором, реактор-змішувач, що підігрівається, зв'язаний з контейнером для жирів рослинного або тваринного походження та реакторомзмішувачем для естерифікації жирів у біодизель, ємність для гліцерину, яка відрізняється тим, що містить додаткову ємність і циркуляційний контур, який складається з насосу і системи трубопроводів, до якого входять реактор-змішувач, що виконаний у вигляді проточного гідродинамічного кавітаційного апарата з нерухомим джерелом кавітації та сполученим із змішувачем метанолу з каталізатором. 2 UA 84777 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3