一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法，包括以下步骤：收集废弃地沟油，对废弃地沟油进行除水、除臭、除杂处理得到原料油；将原料油通过闪蒸塔后导入装有甲醇的合成罐，当原料油与甲醇完成合成后，加入甘油进行混合，混合均匀后利用超声波反应釜进行酯交换反应，反应完成后进行甲醇回收；利用精馏塔分离酯化反应后原料油，分别得到轻组分油、中组分油和重组分油；将轻组分油、中组分油和重组分油导入成品合成罐，并按国家标准(GB/100)合成成品生物柴油。相比于传统工艺，本发明专利技术具有操作简单，成本低，对环境友好及收率高等优点，本发明专利技术可提高收率至90％，且每吨生产成本降低了10‑20％，适合工业化生产，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法
本专利技术涉及再生能源
，尤其涉及一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法。
技术介绍
随着能源危机警钟的敲响，以能源集约利用为前提，开发利用生物能生产清洁能源的工程，已经成为人类的一种共识。新能源与可再生能源的开发利用将成为全世界各类企业关注的新领域。柴油是国家重要的战略物资，广泛用于车辆、船舶、国防、农用机械、机械动力等设备的柴油机燃料。目前，国内对柴油的年需求量超过2亿吨，并且每年以8％的速度递增。为此，国家每年要花掉大量外汇进口柴油和原油以满足日益增长的需求。以生物柴油为原料生产的调合燃料(清洁柴油)是我国第三大能源，仅次于煤和石油，在全部能源消耗中占15％，是唯一可运输、可储备、可再生，并具有实现零排放，不能污染环境的特点，即可作为燃料用于发电、又能转化为柴油、甘油等物资。我国作为一个发展中的国家，面临着经济增长与环境保护的双重任务。为了保护环境并实现经济的持续增长，改变能源发展和消费方式，开发利用可再生能源，利用餐厨废弃物(地沟油)生产生物柴油，对于保障人民的身体健康以及缓解我国的能源危机都具有重要的意义，对建设资源节约型、环境良好型社会起到积极的促进作用。生物柴油生产工艺中的主要步骤是进行酯化反应，完成酯交换，目前国内外多采用酸、碱两步酯化法或甘油酯化法，其中酸碱两部法工艺会产生严重的环保问题，而甘油酯化法收率低，只能达到60％。基于上述陈述，本专利技术提出了一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法。一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法，包括以下步骤：S1、收集废弃地沟油，并将其置于地沟油储存罐中，利用微滤装置对废弃地沟油进行除水、除臭、除杂处理；并将过滤得到的原料油储存至原料暂存罐中；S2、将步骤S1中所得的原料油通过闪蒸塔后导入装有甲醇的合成罐，当原料油与甲醇完成合成后，加入甘油进行混合，混合均匀后利用超声波反应釜进行酯交换反应，反应完成后进行甲醇回收；S3、利用精馏塔分离步骤S2中完成酯化反应的原料油，分别得到轻组分油、中组分油和重组分油，并将轻组分油、中组分油和重组分油分开储存；S4、将轻组分油、中组分油和重组分油导入成品合成罐，并按国家标准(GB/100)合成成品生物柴油。优选的，所述步骤S1中的微滤装置具体包括粗、细、精三级微滤装置。优选的，所述步骤S2中甲醇的量为原料油量的3.2～7.5倍。优选的，所述步骤S2中甘油的量为原料油量的2～4.5倍。优选的，所述步骤S2中酯交换反应的条件为：反应温度为95～135℃，搅拌速率为780～920r/min，反应时间为2～4h。优选的，所述步骤S4中轻组分油、中组分油和重组分油的质量比为：1.7～2.2∶1∶0.7～0.9。本专利技术提出的一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法，在对废弃地沟油进行预处理后，利用超声波反应釜进行酯交换反应，通过利用超声波的热学、机械及空化机理，有效的加速了原料组织成分的溶解，使原料生物分子重新解聚，从而细化原料物质，促进了酯化反应，进一步提高了原料中有效成分的利用率，相比于传统的酸、碱两步酯化法或甘油酯化法，本专利技术具有操作简单，成本低，对环境友好及收率高等优点，本专利技术可提高收率至90％，且每吨生产成本降低了10-20％，适合工业化生产，应用前景广阔。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例一本专利技术提出的一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法，包括以下步骤：S1、收集废弃地沟油，并将其置于地沟油储存罐中，分别利用粗、细、精三级微滤装置对废弃地沟油进行除水、除臭、除杂处理；并将过滤得到的原料油储存至原料暂存罐中；S2、将步骤S1中所得的原料油通过闪蒸塔后导入装有甲醇的合成罐，其中甲醇的量为原料油量的4.8倍，当原料油与甲醇完成合成后，加入原料油量的3倍的甘油进行混合，混合均匀后利用超声波反应釜进行酯交换反应，反应温度为100℃，搅拌速率为900r/min，反应时间为3h，反应完成后进行甲醇回收；S3、利用精馏塔分离步骤S2中完成酯化反应的原料油，分别得到轻组分油、中组分油和重组分油，并将轻组分油、中组分油和重组分油分开储存；S4、按比例1.8∶1∶0.8，将轻组分油、中组分油和重组分油导入成品合成罐，并按国家标准(GB/100)合成成品生物柴油。实施例二本专利技术提出的一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法，包括以下步骤：S1、收集废弃地沟油，并将其置于地沟油储存罐中，分别利用粗、细、精三级微滤装置对废弃地沟油进行除水、除臭、除杂处理；并将过滤得到的原料油储存至原料暂存罐中；S2、将步骤S1中所得的原料油通过闪蒸塔后导入装有甲醇的合成罐，其中甲醇的量为原料油量的6倍，当原料油与甲醇完成合成后，加入原料油量的2.5倍的甘油进行混合，混合均匀后利用超声波反应釜进行酯交换反应，反应温度为120℃，搅拌速率为780r/min，反应时间为2.5h，反应完成后进行甲醇回收；S3、利用精馏塔分离步骤S2中完成酯化反应的原料油，分别得到轻组分油、中组分油和重组分油，并将轻组分油、中组分油和重组分油分开储存；S4、按比例2.1∶1∶0.9，将轻组分油、中组分油和重组分油导入成品合成罐，并按国家标准(GB/100)合成成品生物柴油。实施例三本专利技术提出的一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法，包括以下步骤：S1、收集废弃地沟油，并将其置于地沟油储存罐中，分别利用粗、细、精三级微滤装置对废弃地沟油进行除水、除臭、除杂处理；并将过滤得到的原料油储存至原料暂存罐中；S2、将步骤S1中所得的原料油通过闪蒸塔后导入装有甲醇的合成罐，其中甲醇的量为原料油量的3.2倍，当原料油与甲醇完成合成后，加入原料油量的4倍的甘油进行混合，混合均匀后利用超声波反应釜进行酯交换反应，反应温度为95℃，搅拌速率为800r/min，反应时间为4h，反应完成后进行甲醇回收；S3、利用精馏塔分离步骤S2中完成酯化反应的原料油，分别得到轻组分油、中组分油和重组分油，并将轻组分油、中组分油和重组分油分开储存；S4、按比例1.7∶1∶0.7，将轻组分油、中组分油和重组分油导入成品合成罐，并按国家标准(GB/100)合成成品生物柴油。实施例四本专利技术提出的一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法，包括以下步骤：S1、收集废弃地沟油，并将其置于地沟油储存罐中，分别利用粗、细、精三级微滤装置对废弃地沟油进行除水、除臭、除杂处理；并将过滤得到的原料油储存至原料暂存罐中；S2、将步骤S1中所得的原料油通过闪蒸塔后导入装有甲醇的合成罐，其中甲醇的量为原料油量的7.5倍，当原料油与甲醇完成合成后，加入原料油量的2倍的甘油进行混合，混合均匀后利用超声波反应釜进行酯交换反应，反应温度为110℃，搅拌速率为920r/min，反应时间为3.5h，反应完成后进行甲醇回收；S3、利用精馏塔分离步骤S2中完成酯化反应的原料油，分别得到轻组分油、中组分油和重组分油，并将轻组分油、中组分油和重组分油分开储存；S4、按比例2.2∶1∶0.9，将轻组分油、中组分油和重组分油导入成品合成罐，并按国家标准(GB/100)合成成品生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、收集废弃地沟油，并将其置于地沟油储存罐中，利用微滤装置对废弃地沟油进行除水、除臭、除杂处理；并将过滤得到的原料油储存至原料暂存罐中；S2、将步骤S1中所得的原料油通过闪蒸塔后导入装有甲醇的合成罐，当原料油与甲醇完成合成后，加入甘油进行混合，混合均匀后利用超声波反应釜进行酯交换反应，反应完成后进行甲醇回收；S3、利用精馏塔分离步骤S2中完成酯化反应的原料油，分别得到轻组分油、中组分油和重组分油，并将轻组分油、中组分油和重组分油分开储存；S4、将轻组分油、中组分油和重组分油导入成品合成罐，并按国家标准(GB/100)合成成品生物柴油。

【技术特征摘要】
1.一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、收集废弃地沟油，并将其置于地沟油储存罐中，利用微滤装置对废弃地沟油进行除水、除臭、除杂处理；并将过滤得到的原料油储存至原料暂存罐中；S2、将步骤S1中所得的原料油通过闪蒸塔后导入装有甲醇的合成罐，当原料油与甲醇完成合成后，加入甘油进行混合，混合均匀后利用超声波反应釜进行酯交换反应，反应完成后进行甲醇回收；S3、利用精馏塔分离步骤S2中完成酯化反应的原料油，分别得到轻组分油、中组分油和重组分油，并将轻组分油、中组分油和重组分油分开储存；S4、将轻组分油、中组分油和重组分油导入成品合成罐，并按国家标准(GB/100)合成成品生物柴油。2.根据权利要求1所述的一种利用超声波技术生产生物柴油的工艺方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，
申请(专利权)人：徐健，
类型：发明
国别省市：吉林,22