一种降低生物柴油金属离子含量的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种降低生物柴油金属离子含量的装置，属于新能源与环境技术领域。该装置包括储油罐、电磁阀、增压泵、PP棉过滤罐组、螯合树脂过滤罐组、离子交换树脂过滤罐组、出口阀门，储油罐的底端通过输送管道Ⅰ与增压泵的油液入口连通，增压泵的油液出口通过输送管道Ⅱ与PP棉过滤罐组的油液入口连通，PP棉过滤罐组的油液出口通过输送管道Ⅲ与螯合树脂过滤罐组的油液入口连通，螯合树脂过滤罐组的油液出口通过输送管道Ⅳ与离子交换树脂过滤罐组的油液入口连通，离子交换树脂过滤罐组的油液出口连通设置有排油管。本实用新型专利技术的降低生物柴油金属离子含量的装置可有效降低生物柴油中的金属离子含量。

A Device for Reducing Metal Ion Content in Biodiesel

The utility model relates to a device for reducing metal ion content of biodiesel, which belongs to the field of new energy and environmental technology. The device includes oil storage tank, solenoid valve, booster pump, PP cotton filter tank group, chelating resin filter tank group, ion exchange resin filter tank group and outlet valve. The bottom end of the oil storage tank is connected with the oil inlet of booster pump through the conveying pipeline I. The oil outlet of booster pump is connected with the oil inlet of PP cotton filter tank group through the conveying pipeline II. The oil outlet of the PP cotton filter tank group passes through the oil inlet of the PP cotton filter tank group. The transportation pipeline III is connected with the oil inlet of the chelating resin filter tank group, the oil outlet of the chelating resin filter tank group is connected with the oil inlet of the ion exchange resin filter tank group through the transportation pipeline IV, and the oil outlet of the ion exchange resin filter tank group is connected with the oil outlet of the oil drain pipe. The device of the utility model for reducing the metal ion content of biodiesel can effectively reduce the metal ion content in biodiesel.

【技术实现步骤摘要】
一种降低生物柴油金属离子含量的装置
本技术涉及一种降低生物柴油金属离子含量的装置，属于新能源与环境

技术介绍
随着能源格局的不断变化，世界柴油需求量将迅猛增加，而柴油的供应量严重不足，这都为生物柴油产业提供了广阔的发展空间。然而由于生物柴油生产过程中的工艺及不同原料油，都会导致生物柴油含有诸多不同离子，其主要包括：钾、纳、钙、镁、氟、氯、溴、硝酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、丙酸等，其中碱及碱土金属离子燃烧会形成的不溶性皂和磨损性固体杂质的燃烧产物在发动机中沉积对金属部件产生机械磨损，卤素及酸性物质可使发动机燃烧室部件产生酸蚀磨损，影响发动机寿命。因此，降低生物柴油中的离子含量对于生物柴油的制备，保证生物柴油质量及维护发动机的平稳正常运行具有十分重要的现实意义。研究表明，由于大部分生物柴油生产过程采用氢氧化钠或者氢氧化钾作为酯化反应的催化剂，去除杂质所使用的某些吸附剂或使用硬水去除(或冲洗)杂质过程中产生的钙和镁，都会导致生物柴油含有钙、钾、镁、钠等离子，其燃烧产物可使柴油机燃烧室部件产生腐蚀磨损。生物柴油中的灰分主要为残留的催化剂(碱催化剂)和其原料油中的金属元素及其盐类。生物柴油国家标准GB/T20828-2015明确规定钠和钾的总含量及钙和镁的总含量均不能超过5mg·kg-1。目前没有降低生物柴油金属离子含量的装置和方法。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术存在的问题，实现降低生物柴油中的金属离子含量，提高生物柴油品质，从而减少发动机积盐，减少发动机腐蚀，提供一种降低生物柴油金属离子含量的装置。本技术为解决其技术问题而采用的技术方案是：一种降低生物柴油金属离子含量的装置，包括储油罐1、电磁阀2、增压泵3、PP棉过滤罐组4、螯合树脂过滤罐组5、离子交换树脂过滤罐组6、出口阀门8，储油罐1的底端通过输送管道Ⅰ与增压泵3的油液入口连通，电磁阀2设置在输送管道Ⅰ上，增压泵3的油液出口通过输送管道Ⅱ与PP棉过滤罐组4的油液入口连通，PP棉过滤罐组4的油液出口通过输送管道Ⅲ与螯合树脂过滤罐组5的油液入口连通，螯合树脂过滤罐组5的油液出口通过输送管道Ⅳ与离子交换树脂过滤罐组6的油液入口连通，离子交换树脂过滤罐组6的油液出口连通设置有排油管7，出口阀门8设置在排油管7上；PP棉过滤罐组4的PP棉过滤罐内填充设置有PP棉过滤芯，螯合树脂过滤罐组5的螯合树脂过滤罐内填充设置有螯合树脂过滤芯，离子交换树脂过滤罐组6的离子交换树脂过滤罐内填充设置有离子交换树脂过滤芯；所述PP棉过滤罐组4设置有1个以上的PP棉过滤罐且PP棉过滤罐依次连通；所述PP棉过滤芯的过滤精度不大于5微米；所述螯合树脂过滤罐组5设置有1个以上的螯合树脂过滤罐且螯合树脂过滤罐依次连通；所述螯合树脂过滤芯为胺基磷酸型、胺基羧酸型、聚醚型、聚酯型、羧酸型、聚胺型、胍基型、席夫碱型、酰胺型、氨基羧酸型、硫醇型、硫醚型、二硫羧酸型、硫脲型等骨架为聚苯乙烯类、聚乙烯醇类、聚丙烯腈类、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯类、甲壳质类、淀粉类和/或纤维素类的鳌合树脂过滤芯；所述螯合树脂是能从含有金属离子的溶液中以离子键或配位键的形式，有选择地螯合特定的金属离子的高分子化合物；螯合树脂吸附金属离子的机理是树脂上的功能原子与金属离子发生配位反应，形成类似小分子螯合物的稳定结构；螯合树脂以交联聚合物（例如苯乙烯／二乙烯苯树脂）为骨架，连接以特殊功能基构成；所述离子交换树脂过滤罐组6设置有1个以上的离子交换树脂过滤罐且离子交换树脂过滤罐依次连通；所述离子交换树脂过滤芯为磺酸基、羧酸基、磷酸基、强碱-弱酸（-N(CH3)3+、-COOH）、弱碱-弱酸（-NH2、-COOH）、硫醇基、对苯二酚基的大孔型和/或凝胶型离子交换树脂过滤芯；所述离子交换树脂是带有官能团（有交换离子的活性基团）、具有网状结构、不溶性的高分子化合物；离子交换树脂由不溶性的三维空间网状骨架、连接在骨架上的功能基团和功能基团上带有相反电荷的可交换离子三部分构成，离子交换树脂工作时放出H+与溶液中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附；进一步地，所述输送管道Ⅲ上还设置有检测旁阀Ⅰ和流量阀Ⅰ，检测旁阀Ⅰ靠近PP棉过滤罐组4的油液出口，检测旁阀Ⅰ外接检测管Ⅰ；输送管道Ⅳ上还设置有检测旁阀Ⅱ和流量阀Ⅱ，检测旁阀Ⅱ靠近螯合树脂过滤罐组5的油液出口，检测旁阀Ⅱ外接检测管Ⅱ；排油管（7）上还设置有检测旁阀Ⅲ，检测旁阀Ⅲ靠近离子交换树脂过滤罐组6的油液出口。本技术的增压泵用于促进生物柴油流动，电磁阀用于控制生物柴油在管道内的流量，储油罐用于储存生物柴油，PP棉过滤罐的PP棉过滤芯用于过滤柴油中的固体颗粒物，螯合树脂过滤罐内的螯合树脂滤芯用于吸收生物柴油中的重金属离子，螯合树脂能从含有金属离子的溶液中以离子键或配位键的形式，有选择地螯合特定的重金属离子；离子交换树脂滤芯用于吸收生物柴油中的碱金属和碱土金属离子，离子交换树脂工作时放出H+与生物柴油中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附，从而去除生物柴油中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子。一种降低生物柴油金属离子含量的方法，采用降低生物柴油金属离子含量的装置，具体步骤如下：（1）打开输送管道Ⅰ上的电磁阀，储油罐中的生物柴油通过输送管道Ⅰ进入增压泵中进行增压，调节电磁阀的开合度控制输送管道Ⅰ中的生物柴油流速达到预设流速；（2）增压的生物柴油通过输送管道Ⅱ进入PP棉过滤罐中，PP棉过滤罐的PP棉过滤芯过滤掉生物柴油的固体颗粒物，打开输送管道Ⅲ的检测旁阀Ⅰ且关闭输送管道Ⅲ的流量阀Ⅰ，通过连通检测旁阀Ⅰ的检测管Ⅰ取样检测PP棉过滤罐组出口的生物柴油中的固体含量，判定生物柴油中的固体去除率；若生物柴油中的固体含量未达到国家标准，则在检测旁阀Ⅰ前端增加PP棉过滤罐至生物柴油中的固体含量达到国家标准；若生物柴油中的固体含量达到国家标准，则关闭输送管道Ⅲ的检测旁阀Ⅰ且打开流量阀Ⅰ；（3）不含固体颗粒物的生物柴油通过输送管道Ⅱ进入螯合树脂过滤罐中，螯合树脂过滤罐内的螯合树脂滤芯吸收生物柴油中的重金属离子，打开输送管道Ⅳ上的检测旁阀Ⅱ且关闭输送管道Ⅳ上的流量阀Ⅱ，通过连通检测旁阀Ⅱ的检测管Ⅱ取样检测螯合树脂过滤罐组的油液出口的生物柴油中的重金属含量，判定生物柴油中的重金属去除率，若生物柴油中的重金属含量未达到国家标准，则在检测旁阀Ⅱ前端增加螯合树脂过滤罐至生物柴油中的重金属离子含量达到国家标准；若生物柴油中的重金属离子含量达到国家标准，则关闭输送管道Ⅳ的检测旁阀Ⅱ且打开流量阀Ⅱ；（4）不含重金属离子的生物柴油通过输送管道Ⅳ进入离子交换树脂过滤罐中，离子交换树脂过滤罐内的离子交换树脂滤芯放出H+与生物柴油中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附除去生物柴油中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子，打开排油管上的检测旁阀Ⅲ且关闭排油管上的出口阀门，通过连通检测旁阀Ⅲ的检测管Ⅲ取样检测离子交换树脂过滤罐组的油液出口的生物柴油中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子的含量，判定生物柴油中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子的去除率，若生物柴油中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子的含量未达到国家标准，则在检测旁阀Ⅲ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低生物柴油金属离子含量的装置，其特征在于：包括储油罐（1）、电磁阀（2）、增压泵（3）、PP棉过滤罐组（4）、螯合树脂过滤罐组（5）、离子交换树脂过滤罐组（6）、出口阀门（8），储油罐（1）的底端通过输送管道Ⅰ与增压泵（3）的油液入口连通，电磁阀（2）设置在输送管道Ⅰ上，增压泵（3）的油液出口通过输送管道Ⅱ与PP棉过滤罐组（4）的油液入口连通，PP棉过滤罐组（4）的油液出口通过输送管道Ⅲ与螯合树脂过滤罐组（5）的油液入口连通，螯合树脂过滤罐组（5）的油液出口通过输送管道Ⅳ与离子交换树脂过滤罐组（6）的油液入口连通，离子交换树脂过滤罐组（6）的油液出口连通设置有排油管（7），出口阀门（8）设置在排油管（7）上；PP棉过滤罐组（4）的PP棉过滤罐内填充设置有PP棉过滤芯，螯合树脂过滤罐组（5）的螯合树脂过滤罐内填充设置有螯合树脂过滤芯，离子交换树脂过滤罐组（6）的离子交换树脂过滤罐内填充设置有离子交换树脂过滤芯。

【技术特征摘要】
1.一种降低生物柴油金属离子含量的装置，其特征在于：包括储油罐（1）、电磁阀（2）、增压泵（3）、PP棉过滤罐组（4）、螯合树脂过滤罐组（5）、离子交换树脂过滤罐组（6）、出口阀门（8），储油罐（1）的底端通过输送管道Ⅰ与增压泵（3）的油液入口连通，电磁阀（2）设置在输送管道Ⅰ上，增压泵（3）的油液出口通过输送管道Ⅱ与PP棉过滤罐组（4）的油液入口连通，PP棉过滤罐组（4）的油液出口通过输送管道Ⅲ与螯合树脂过滤罐组（5）的油液入口连通，螯合树脂过滤罐组（5）的油液出口通过输送管道Ⅳ与离子交换树脂过滤罐组（6）的油液入口连通，离子交换树脂过滤罐组（6）的油液出口连通设置有排油管（7），出口阀门（8）设置在排油管（7）上；PP棉过滤罐组（4）的PP棉过滤罐内填充设置有PP棉过滤芯，螯合树脂过滤罐组（5）的螯合树脂过滤罐内填充设置有螯合树脂过滤芯，离子交换树脂过滤罐组（6）的离子交换树脂过滤罐内填充设置有离子交换树脂过滤芯。2.根据权利要求1所述降低生物柴油金属离子含量的装置，其特征在于：PP棉过滤罐组（4）设置有1个以上的PP棉过滤罐且PP棉过滤罐依次连通。3.根据权利要求1所述降低生物柴油金属离子含量的装置，其特征在于：PP棉过滤芯的过滤精度不大于5微米。4.根据权利要求1所述降低生物柴油金属离子含量的装置，其特征在于：螯合树脂过滤罐组（5）设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李法社，隋猛，石子畅，聂子成，周黎，张逸水，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南,53