Обладнання для виробництва біодизельного палива

Обладнання для виробництва біодизельного палива, що містить контейнер метилового спирту, контейнер каталізатора, дозатор каталізатора, ємність для розчинення каталізатора - метилату калію, насос, контейнер для жиру, змішувач потоків метилату калію з жиром, насос, трубчатий змійовик для етерифікації жиру, що містить турбулізатори із гвинтовими поверхнями, виконаними у протилежних напрямках, основний гравітаційний розділювач з патрубком для підводу емульсії та лійкою для відводу біодизельного палива, яке відрізняється тим, що ємність для розчинення каталізатора розміщена всередині контейнера для C2 2 94346 1 3 Таке обладнання забезпечує порційний процес виробництва біодизельного палива і не дає можливості здійснювати безперервний процес етерифікації жирних кислот. Найближчим до пропонованого є обладнання для виробництва біодизельного палива [UA 89320, МПК (2009) C10L 1/08, С07С67/02, С07С67/03, С11С1/00, B01J14/00, заявка № а200810844 від 02.09.2008, опубл. 11.01.2010, Бюл. №1]. Це обладнання містить контейнер метилового спирту, контейнер каталізатора, дозатор каталізатора, ємність для розчинення каталізатора, насос, контейнер для жиру, змішувач потоків метилату калію з жиром, насос, трубчатий змійовик для етерифікації жиру, що містить турбулізатори із гвинтовими поверхнями, виконаними у протилежних напрямках, основний гравітаційний розділювач з патрубком для підводу емульсії та лійкою для відводу біодизельного палива. Недоліком цього обладнання є те, що не використовується тепло, яке виділяється при розчиненні каталізатора метиловим спиртом на підігрів жиру перед виготовленням біодизельного палива, трубчатий змійовик має зависокий гідравлічний опір, що підвищує енергомісткість процесу етерифікації жиру та складний у виготовленні і монтажу, крім того обладнання не забезпечує належні показники якості біодизельного палива за короткий час відстоювання у потоці без фільтрування. Завданням винаходу є зменшення питомих витрат енергії на виробництво біодизельного палива та матеріаломісткості обладнання. Це завдання вирішується завдяки тому, що обладнання для виробництва біодизельного палива, що містить контейнер метилового спирту, контейнер каталізатора, дозатор каталізатора, ємність для розчинення каталізатора - метилату калію, насос, контейнер для жиру, змішувач потоків метилату калію з жиром, насос, трубчатий змійовик для етерифікації жиру, що містить турбулізатори із гвинтовими поверхнями виконаними у протилежних напрямках, основний гравітаційний розділювач з патрубком для підводу емульсії та лійкою для відводу біодизельного палива, причому ємність для розчинення каталізатора розміщена в середині контейнера для жиру, трубчатий змійовик для етерифікації жиру містить циліндро-конічні компенсаторні ємності, приєднані до патрубка подачі суміші за допомогою патрубка розташованого у верхній частині по дотичній до циліндричної частини циліндро-конічної компенсаторної ємності, а відвід суміші до наступного трубчатого змійовика відбувається із конічної частини циліндро-конічної компенсаторної ємності, причому турбулізатори із гвинтовими поверхнями виконані у вигляді суцільної пластини, в якої гвинтова поверхня змінного напрямку містить між гвинтовими поверхнями прямоточні ділянки, довжина яких збільшується по мірі проходження процесу етерифікації, крім того обладнання містить додатковий гравітаційний розділювач тонкої очистки з фільтруючим елементом хвилеподібної форми, який встановлено нижче рівня патрубка відводу біодизельного палива з основного гравітаційного розділювача, причому патрубок для подачі біодизельного палива в дода 94346 4 тковий гравітаційний розділювач тонкої очистки встановлений під фільтруючим елементом і приєднаний до лійки для відводу біодизельного палива з основного гравітаційного розділювача, а патрубок відводу біодизельного палива із додаткового гравітаційного розділювача тонкої очистки встановлено над фільтруючим елементом. Те, що ємність для розчинення каталізатора знаходиться всередині контейнера для жиру, дозволяє використати тепло, яке виділяється при розчиненні каталізатора метиловим спиртом, на підігрів жиру перед виготовленням біодизельного палива. Те, що трубчатий змійовик для етерифікації жиру включає циліндро-конічні компенсаторні ємності, дозволяє зменшити довжину трубчатого змійовика, і ці ємності виконують роль дросельних вставок, при цьому подача робочої суміші в компенсаторні ємності по дотичній дозволяє створити завихрювальне перемішування всередині компенсаторних ємностей. Те, що трубчатий змійовик для етерифікації жиру містить турбулізатори із гвинтовими поверхнями виконаними у вигляді суцільної пластини, в якої гвинтова поверхня змінного напрямку містить між гвинтовими поверхнями прямоточні ділянки, довжина яких збільшується по мірі проходження процесу етерифікації жиру, дозволяє спростити конструкцію і виготовлення трубчатого реактора, та зменшити енергозатрати на процес етерифікації жиру за рахунок зменшення місцевих опорів по довжині реактора у зв'язку з тим, що по мірі проходження процесу етерифікації зменшується в'язкість робочої суміші і збільшення прямоточних відрізків не зменшує інтенсивності перемішування, але зменшує місцеві гідравлічні опори. Те, що обладнання містить додатковий гравітаційний розділювач тонкої очистки, дозволяє покращити якість отриманого біодизельного палива при розділенні у потоці за рахунок використання фільтруючого елемента. Те, що фільтруючий елемент хвилеподібної форми, дозволяє збільшити площу фільтрувального елемента не змінюючи площу поперечного перерізу гравітаційного розділювача, а встановлення його нижче рівня патрубка відводу біодизельного палива з основного гравітаційного розділювача дозволяє створити перепад тиску для проходження очищеного біодизельного палива крізь фільтруючий елемент. Те, що патрубок для подачі біодизельного палива в додатковий гравітаційний розділювач тонкої очистки встановлений під фільтруючим елементом і приєднаний до лійки для відводу біодизельного палива з основного гравітаційного розділювача, дозволяє подати біодизельне паливо із основного гравітаційного розділювача в додатковий під фільтруючий елемент, і цим забезпечити фільтрування отриманого біодизельного палива знизу вверх і забезпечити самоочищення фільтруючого елемента та непопадання небажаних включень в біодизельне паливо. Те, що патрубок відводу біодизельного палива із додаткового гравітаційного розділювача тонкої очистки встановлено над фільтруючим елемен 5 том, дозволяє постійно відводити очищене біодизельне паливо із додаткового гравітаційного розділювача. Схема обладнання для виробництва біодизельного палива надана на фігурі 1, схема змішувача потоків метилату калію з жиром та турбулізатора приведені відповідно на фігурах 2 і 3. Обладнання для виробництва біодизельного палива містить контейнер 1 метилового спирту, контейнер 2 каталізатора, дозатор 3 каталізатора, ємність 4 для розчинення каталізатора, насос 5, контейнер 6 для жиру, змішувач 7 потоків метилату калію з жиром, насос 8, трубчатий змійовик 9 для етерифікації жиру, що містить турбулізатори із гвинтовими поверхнями, виконаними у протилежних напрямках, основний гравітаційний розділювач 10 з патрубком 11 для підводу емульсії та лійкою 12 для відводу біодизельного палива, ємність 4 для розчинення каталізатора, розміщена всередині контейнера 6 для жиру, трубчатий змійовик 9 для етерифікації жиру містить циліндро-конічні компенсаторні ємності 13, приєднані до патрубка подачі суміші за допомогою патрубка розташованого у верхній частині по дотичній до циліндричної частини 14 циліндро-конічної компенсаторної ємності 13, а відвід суміші до наступного трубчатого змійовика відбувається із конічної частини 15 циліндро-конічної компенсаторної ємності 13, причому турбулізатори із гвинтовими поверхнями виконані у вигляді суцільної пластини, в якій гвинтова поверхня змінного напрямку 16 і 17 містить між гвинтовими поверхнями прямоточні ділянки 18, довжина яких збільшується по мірі проходження процесу етерифікації, крім того обладнання містить додатковий гравітаційний розділювач 19 тонкої очистки з фільтруючим елементом 20 хвилеподібної форми, який встановлено нижче рівня патрубка 21 відводу біодизельного палива з основного гравітаційного розділювача 10, причому патрубок 21 для подачі біодизельного палива в додатковий гравітаційний розділювач 19 тонкої очистки встановлений під фільтруючим елементом 20 і приєднаний до лійки 12 для відводу біодизельного палива з основного гравітаційного розділювача 10, а патрубок 22 відводу біодизельного палива із додаткового гравітаційного розділювача 19 тонкої очистки встановлено над фільтруючим елементом 20. Метилат калію та жир подається в змішувач 7 потоків метилату калію з жиром через патрубки 23 і 24. 94346 6 Обладнання для виробництва біодизельного палива працює так: до ємності змішувача 4 з контейнера 1 метилового спирту подається метиловий спирт, а із контейнера 2каталізатора дозатором каталізатора 3 подається каталізатор. В ємності змішувача 4 за допомогою насоса 5 відбувається змішування метилового спирту з каталізатором. Після завершення перемішування утворений метилат калію за допомогою насоса 5 потрапляє до змішувача 7 потоків метилату калію з жиром, а із контейнера 6 для жиру насосом 8 до змішувача 7 потоків метилату калію з жиром подається жир, і після поєднання з метилатом калію подається до трубчатого змійовика 9 і циліндро-конічних компенсаторів 13 для етерифікації жиру, де за допомогою турбулізаторів перемішується, це забезпечує якісне проходження етерифікація жиру. Після проходження етерифікації жиру отримана емульсія через патрубок 11 підводу емульсії надходить в основний гравітаційний розділювач 10, в якому відбувається розділення на біодизельне паливо та гліцериновий осад. Біодизельне паливо відводиться із основного гравітаційного розділювача 10 через лійку 12 і патрубок 21 відводу біодизельного палива до додаткового гравітаційного розділювача тонкої очистки 19 і подається під фільтруючий елемент 20, де після проходження біодизельного палива через фільтруючий елемент у додатковому гравітаційному розділювачі 19 через патрубок 22 відводу очищеного біодизельного палива, що розташований над фільтруючим елементом 20, відводиться на зберігання, а гліцериновий осад виводиться із основного та додаткового гравітаційних розділювачів через патрубки, що розташовані в нижній частині гравітаційних розділювачів 10 і 19. Таким чином забезпечується безперервна робота обладнання. Обладнання для виробництва біодизельного палива дозволяє зменшити питому енергомісткість виробництва біодизельного палива за рахунок інтенсифікації процесу перемішування при етерифікації жиру і забезпечення безперервної роботи обладнання та матеріаломісткість обладнання за рахунок використання гідрозмішування метилового спирту з каталізатором та зменшення довжини трубчатого змійовика етерифікації жиру з використанням турбулізаторів та циліндро-конічних компенсаторів, а також покращити якісні показники отриманого біодизельного палива завдяки використанню фільтруючих елементів. 7 94346 8 9 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 94346 Підписне 10 Тираж 23 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