Обладнання для виробництва біопалива

Обладнання для виробництва біопалива метилового ефіру жирної кислоти, яке містить резервуар для жирів рослинного походження, а також резервуари для основного і допоміжного каталізаторів, які через трубопроводи і регулюючі пристрої з'єднані зі змішувачем основного та допоміжного каталізаторів, систему трубопроводів і регулюючих пристроїв, сепаруючий пристрій, призначений для розділення на фракції суміші жирів рослинного походження і основного та допоміжного каталізаторів, утвореної при етерифікації, тобто на біопаливо - метиловий ефір жирної кислоти, та гліцериди, гліцерин, мила, солі, інші фракції, а та C2 2 86523 1 3 середині якого встановлено мішалку, через насос високого тиску приєднані до входу в реакційну камеру. Таке обладнання дає можливість здійснювати безперервний технологічний процес виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти). Недоліком такого обладнання є те, що кожна окрема порція жирів рослинного походження і суміші основного і допоміжного каталізаторів для забезпечення нормальної продуктивності обладнання проходить через реакційну камеру не більше одного разу і повне перемішування жиру рослинного походження й суміші основного та допоміжного каталізаторів повинно здійснитись за час їх перебування в даній реакційній камері незалежно від того, наскільки високу в'язкість матиме жир рослинного походження, і незалежно від втрат напору, які можуть виникати при проходженні жиру рослинного походження й суміші основного та допоміжного каталізатора через реакційну камеру й турбулізатори, які встановлено в середині реакційної камери. При цьому, час перебування жиру рослинного походження і основного та допоміжного каталізаторів в реакційній камері може бути достатньо довгим. Більш досконале обладнання для виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) викладено в патенті України на корисну модель (UA) №5651, 7C10L1/08, В01В1/00, яке прийнято в якості прототипу. Відповідно опису цього патенту обладнання для виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) має резервуар для жирів рослинного походження а також резервуари для основного і допоміжного каталізаторів, які через трубопроводи і регулюючі пристрої з'єднані із змішувачем основного та допоміжного каталізаторів, вихровий розпилювач виконаний у вигляді коаксильноконцентричних один до одного каналів, один з яких внутрішній а другий зовнішній. З одного боку вихровий розпилювач через трубопроводи, регулюючі пристрої і насоси високого тиску з'єднано із змішувачем основного та допоміжного каталізаторів і резервуаром для жирів рослинного походження таким чином, що внутрішній канал вихрового розпилювача з'єднаний через трубопровід, регулюючий пристрій і гідронасос високого тиску із змішувачем основного та допоміжного каталізаторів, а зовнішній канал вихрового розпилювача через інші трубопровід, регулюючий пристрій і гідронасос високого тиску з'єднано із резервуаром для жирів рослинного походження. З іншого боку, вихровий розпилювач виконаний у вигляді коаксильно-концентричних один до одного каналів, з'єднаний з реакційною камерою, яка в свою чергу з'єднана із змійовиком, який з'єднаний із сепаруючим пристроєм для розділення суміші жирів рослинного походження і основного та допоміжного каталізаторів на біопаливо (метиловий ефір жирної кислоти) і баластні домішки (гліцериди, гліцерин, мила, солі, інші фракції), а також неетерифіковані жири рослинного походження, який через гідронасос і трубопровід з'єднаний із відстійником, в який подаються залишки неетерифікованих жирів рослинного походження. Відстійник через гід 86523 4 ронасос і трубопровід з'єднано із резервуаром для жирів рослинного походження, в який подаються залишки неетерифікованих жирів рослинного походження після того як вони відстоялися у відстійнику. Отже, запропоноване обладнання для виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) шляхом встановлення перед реакційною камерою вихрового розпилювача, який виконаний у вигляді коаксильно-концентричних один до одного каналів, і введення другого насосу високого тиску дозволяє скоротити витрати енергії на виробництво біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) і відповідно збільшити продуктивність роботи обладнання по відношенню до прототипу. Недоліком такого обладнання є те, що вихровий розпилювач виконаний у вигляді коаксильноконцентричних один до одного каналів і реакційна камера важко підлаштовуються під зміну фізикохімічних властивостей жирів рослинного походження (густина, в'язкість), їх продуктивність не може змінюватись виходячи із умов конкретно взятого виробництва, втрачається напор. Разом з тим, таке обладнання має досить велику металоємкість, велику кількості деталей, що ускладнює ремонт, промивку, транспортування, розбирання обладнання, а також вимагає відведення досить великої площі під установку обладнання. Задачею винаходу є створення обладнання для виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти), в якому шляхом внесення нових елементів, які суміщають декілька операцій, досягається зменшення втрат напору, забезпечується можливість регулювання продуктивності виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти), зменшується металоємкість обладнання. Задача вирішується завдяки тому, що обладнання для виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти), яке має резервуар для жирів рослинного походження, а також резервуари для основного і допоміжного каталізаторів, які через трубопроводи і регулюючі пристрої з'єднані із змішувачем основного та допоміжного каталізаторів, систему трубопроводів і регулюючих пристроїв, сепаруючий пристрій для розділення суміші жирів рослинного походження і основного та допоміжного каталізаторів на біопаливо (метиловий ефір жирної кислоти), і баластні домішки (гліцериди, гліцерин, мила, солі, інші фракції) а також неетерифіковані жири рослинного походження, відстійник до якого із вище приведеного сепаруючого пристрою через трубопровід і гідронасос подаються неетерифіковані жири рослинного походження, гідронасос і трубопровід які з'єднують відстійник із резервуаром для жирів рослинного походження, в який подаються залишки неетерифікованих жирів рослинного походження після того як вони відстоялися, яке відрізняється тим, що до складу обладнання включено трубопровід який одним кінцем з'єднано з змішувачем основного та допоміжного каталізатора, а іншим встановлено в резервуар для жирів рослинного походження і від якого в середині резервуару для жирів рослинного походження відходять в різні боки патрубки, кількість яких може бути, виходячи з конкретних розмірів 5 резервуару для жирів рослинного походження, і кількості жирів рослинного походження, які в ньому знаходяться, від одного і більше, на дні того самого резервуара для жирів рослинного походження, розміщені гідронасоси погружного типу, з'єднані один з одним й із трубопроводом через патрубки, або окремо один від одного напряму через патрубки з тим же трубопроводом, який в свою чергу з'єднаний з сепаруючим пристроєм. Завдяки тому, що в запропонованому обладнанні для виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) включено трубопровід, який одним кінцем з'єднано з змішувачем основного та допоміжного каталізатора, а іншим встановлено в резервуар для жирів рослинного походження, в середині якого знаходяться жири рослинного походження, на визначену виходячи з розмірів резервуару для жирів рослинного походження, і кількість жирів рослинного походження, що в ньому знаходяться глибину, і від якого в середині резервуару для жирів рослинного походження відходять в різні боки патрубки кількість яких може бути, виходячи з розмірів резервуару для жирів рослинного походження, а також кількості жирів рослинного походження, що в ньому знаходяться, від одного і більше, відсутні гідронасоси високого тиску, вихровий розпилювач виконаний у вигляді коаксильно-концентричних один до одного каналів, реакційна камера і змійовик, а їх функцію виконують гідронасоси погружного типу, кількість яких може бути виходячи з необхідної продуктивності обладнання і фізико-хімічних властивостей жирів рослинного походження (густина, в'язкість) від одного і більше, гідронасоси погружного типу з'єднані один з одним й із трубопроводом через патрубки, або окремо один від одного напряму через патрубки з тим же трубопроводом, який в свою чергу з'єднаний з сепаруючим пристроєм, досягається зменшення втрати напору, забезпечується можливість регулювання продуктивності, зменшується його металоємкість. Приклад, виконання запропонованого винаходу обладнання для виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) показано на фігурах 1, 2, де на фігурі 1 показано обладнання для виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти), в якому гідронасоси погружного типу з'єднані один з одним й із трубопроводом через патрубки і на фігурі 2 фрагмент варіанту обладнання для виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти), де гідронасоси погружного типу з'єднані окремо один від одного з тим же трубопроводом обладнання. Обладнання має резервуар 1 для основного каталізатора, резервуар 2 для допоміжного каталізатора. Резервуар 1 з основним каталізатором і резервуар 2 з допоміжним каталізатором через трубопроводи 3, 4, та регулюючі пристрої 5, 6 з'єднані із змішувачем 7, в якому за допомогою механічних, гідродинамічних, пневматичних методів відбувається перемішування основного та допоміжного каталізаторів. До змішувача 7 приєднано одним кінцем трубопровід 8, обладнаний регулюючим пристроєм 9, 86523 6 протилежним кінцем трубопровід 8, вставлений в резервуар для жирів рослинного походження 10, в середині якого знаходяться жири рослинного походження, трубопровід 8 встановлено в резервуар для жирів рослинного походження 10, на визначену в залежності від розмірів резервуару для жирів рослинного походження і кількості жирів рослинного походження, що в ньому знаходяться, глибину. В середині резервуару для жирів рослинного походження 10, від вставленого в нього трубопроводу 8 в різні сторони відходять патрубки, кількість яких може бути виходячи з розмірів резервуару для жирів рослинного походженню 10 і кількості жирів рослинного походження, що в ньому знаходяться від одного і більше, на фігурах 1, 2 патрубки 11, 12, 13, 14, 15. На дні резервуару для жирів рослинного походження 10 вставлені гідронасоси погружного типу, кількість яких може бути в залежності від необхідної продуктивності виробництва, а також фізикохімічних властивостей жирів рослинного походження (густина, в'язкість) від одного і більше на фігурах 1, 2 гідронасоси погружного типу 16, 17, 18. Вище приведені гідронасоси погружного типу 16, 17, 18 з'єднані послідовно між собою через патрубки 19, 20, і через патрубок 21 з трубопроводом 22, (див. Фіг.1), або паралельно (див. Фіг.2), через патрубки 19, 20, 21, з трубопроводом 22. Трубопровід 22 з'єднаний з сепаруючим пристроєм 23 для розділення суміші жирів рослинного походження і основного та допоміжного каталізаторів на біопаливо (метиловий ефір жирної кислоти) і баластні домішки (гліцериди, гліцерин, мила, солі, інші фракції), а також неетерифіковані жири рослинного походження. З каналу 24 сепаруючого пристрою 23 відокремлюється біопаливо (метиловий ефір жирної кислоти). З каналів 25, 26 відокремлюються інші фракції гліцериди, гліцерин, мило, солі та інші фракції, що утворилися після хімічної реакції. В цьому ж сепаруючому пристрої 23 відокремлюються залишки неетерифікованих жирів рослинного походження, які гідронасосом 27 через трубопровід 28 подаються в відстійник 29, звідки після відстоювання осад відводиться через канал 30, після цього залишки неетерифікованих жирів рослинного походження подаються через трубопровід 33, регулюючий пристрій 31 гідронасосом 32 назад до резервуару для жирів рослинного походження 10. Запропоноване обладнання для виробництва біопалива (метилового ефіру жирної кислоти) працює так: з резервуарів для основного та допоміжного каталізаторів 1, 2 через трубопроводи 3, 4 та регулюючі пристрої 5, 6 основний та допоміжний каталізатори подаються до змішувача 7, в якому відбувається змішування основного та допоміжного каталізаторів. Після цього готова суміш основного та допоміжного каталізаторів через трубопровід 8, який встановлено в середину резервуару для жирів рослинного походження 10, на визначену, виходячи з конкретних розмірів резервуара для жирів рослинного походження та кількості жирів рослинного походження, що в ньому знаходяться, 7 глибину потрапляє в патрубки, кількість яких може бути, в залежності від розмірів резервуара для жирів рослинного походження та кількості жирів рослинного походження, що в ньому знаходяться від одного і більше, на фігурах 1, 2 патрубки 11, 12, 13, 14, 15, що відходять в різні сторони від трубопроводу 8 в середині резервуару для жирів рослинного походження 10, який заповнений жирами рослинного походження. З патрубків 11, 12, 13, 14, 15 суміш основного та допоміжного каталізаторів потрапляє в середину резервуару для жирів рослинного походження 10 і перемішується з жирами рослинного походження. Після цього жири рослинного походження і суміш основного та допоміжного каталізаторів засмоктуються гідронасосами погружного типу 16, 17, 18, що встановлені на дні резервуару для жирів рослинного походження 10. В варіанті, де гідронасоси погружного типу послідовно з'єднані між собою патрубками, жири рослинного походження та суміш основного та допоміжного каталізаторів засмоктуються через гідронасос погружного типу 16, потім від гідронасоса погружного типу 16 через патрубок 19 подаються до гідронасосу погружного типу 17, пройшовши через гідронасос погружного типу 17, жири рослинного походження та суміш основного та допоміжного каталізаторів подаються через патрубок 20 до гідронасоса погружного типу 18, з якого через патрубок 21 подаються до трубопроводу 22. При такому підключенні жири рослинного походження і суміш основного та допоміжного каталізаторів послідовно проходять через всі насоси від першого і до останнього й одночасно перемішуються між собою, що забезпечує якість виробництва при підвищених густині і в'язкості жирів рослинного походження, (див. Фіг.1). 86523 8 Згідно варіанту, коли гідронасоси погружного типу 16, 17, 18 підключені до трубопроводу 22 окремо один від одного через патрубки 19, 20, 21 гідронасоси погружного типу 16, 17, 18 засмоктують жири рослинного походження та суміш основного та допоміжного каталізаторів одночасно й окремо один від одного, одночасно подають їх через патрубки 19, 20, 21 до трубопроводу 22. В цьому випадку досягається більша продуктивність обладнання, (див. Фіг.2). Гідронасоси погружного типу 16, 17, 18 в обох випадках забезпечують транспортування жирів рослинного походження та суміші основного та допоміжного каталізаторів і одночасно їх перемішування між собою. Після цього суміш жирів рослинного походження і основного та допоміжного каталізаторів з трубопроводу 22 подається в сепаруючий пристрій 23 в якому проходить розділення суміші жирів рослинного походження і основного та допоміжного каталізаторів на біопаливо (метиловий ефір жирної кислоти) і баластні домішки (гліцериди, гліцерин, мила, солі, інші фракції), а також неетерифіковані жири рослинного походження. З каналу 24 сепаруючого пристроя 23 відокремлюється біопаливо (метиловий ефір жирної кислоти). З каналів 25, 26 відокремлюються інші фракції гліцериди, гліцерин, мило, солі та інші фракції, що утворилися після хімічної реакції. В цьому ж сепаруючому пристрої 23 відокремлюються залишки неетерифікованих жирів рослинного походження, які гідронасосом 27 через трубопровід 28 подаються в відстійник 29, звідки після відстоювання осад відводиться через канал 30, після цього залишки неетерифікованих жирів рослинного походження подаються через трубопровід 33, регулюючий пристрій 31, гідронасосом 32 назад до резервуара для жирів рослинного походження 10. 9 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 86523 Підписне 10 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