免蒸馏法生物柴油生产方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于餐厨垃圾处理的免蒸馏法生物柴油生产方法及系统，其通过固液分离、油水分离、油脂胶质脱除、超声波常温脂交换等步骤将餐厨垃圾中所含有的油脂转换成生物柴油，进一步利用。本发明专利技术可自动将餐厨垃圾中所包含的固体、水分等进行分离，然后进一步将所含油脂转换成生物柴油使用，设备结构简单，处理过程，节约能源、生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开一种餐厨垃圾处理装置，更具体涉及一种用于餐厨垃圾处理的免蒸馏法生物柴油生产方法及系统。
技术介绍
废弃物资源化利用的科学技术，经过长时间的应用，已证明了一个道理，就是如果废弃物的资源化处理技术单一应用，其后果将会对人类生存环境带来更大的危机，尤其是产生二次污染的严重问题难以控制，所以废弃物的综合处理已经成为当前发展的趋势。餐厨垃圾的组成极其复杂，其中包含污水、塑料袋、塑料瓶、废布条、腐败性有机物、纸张、金属瓶罐、破碎玻璃、破碎陶瓷片、动物油脂、植物油脂、原生细菌体等物质。目前餐厨垃圾资源化处理技术在国内外的方法和工艺中已呈现“百花齐放”局面，但是基本都是单纯的单项处理，没有走向从单纯的处理转向综合处理、利用与处置的国际性环保处理趋势和方向，可能会造成餐厨垃圾中的必然附着物进行转移及乱填乱放，造成水土污染，或转移，不仅堵塞城市下水管道，散发恶臭气味，造成严重的二次污染。餐厨垃圾的单一处理工艺从资源化利用价值考虑是可行的，但从长期保护地球环境、人民宜居、保护大气环境的综合性角度来考虑，还是可能弊大于利。目前，餐厨垃圾的处理过程中，通常都是提取其中的固体物质作为饲料，而废水和油脂均混合排出，仍然会对环境造成二次污染，虽然当前有采用餐厨垃圾中的油脂制造生物柴油的技术，但是，其仅是对餐厨垃圾中的油脂进行粗处理，应用范围较小，不能被广泛应用于生活中，且其生产设备庞大、生产工艺复杂、处理成本较高。
技术实现思路
针对上述提到的现有技术中的餐厨垃圾处理制造油脂设备结构复杂等缺点，本专利技术提供一种新的免蒸馏法生物柴油生产方法及系统，其通过固液分离、油水分离、油脂胶质脱除、臭氧处理反应、超声波常温脂交换`等步骤将餐厨垃圾中所含有的油脂转换成生物柴油，进一步利用。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是一种免蒸馏法生物柴油生产系统，该系统包括卧式螺带固液分离设备、油水分离塔、储油容器、油脂胶质脱除设备、生物油常温脂交换设备、分液设备和过滤设备，卧式螺带固液分离设备的出口通过管道连接至油水分离塔中下端，油水分离塔内设有加热管道，加热管道从油水分离塔下部伸入至油水分离塔内部，再从油水分离塔中上部输出至油水分离塔外侧，油水分离塔顶部设有刮油器，油水分离塔通过出油管道与储油容器连接，出油管道入口对应于刮油器设置，储油容器通过管道与油脂胶质脱除设备连通，油脂胶质脱除设备内部设有固定设置有孔洞撞击板，撞击板的两侧对应位置分别安装有旋浆式水力推进机，旋浆式水力推进机的螺旋桨扇叶设置在油脂胶质脱除设备内，电机设置在油脂胶质脱除设备外侧，电机驱动螺旋桨扇叶转动，油脂胶质脱除设备下部设有油脂出口，油脂出口通过管道连通至强力气、液混合器与臭氧混合后进入反应器进行氧化，除去脂肪中杂质、色素、臭味、蛋白质等，再生物油常温脂交换设备内，生物油常温脂交换设备内设有一个以上的超声波发生器，生物油常温脂交换设备顶部开有投料口，生物油常温脂交换设备底部通过管道连通至分液设备，分液设备底部通过输油管道连接至过滤设备，过滤设备输出生物柴油。—种采用上述的免蒸馏法生物柴油生产系统的免蒸馏法生物柴油生产方法，该方法包括下述步骤 (1)、将餐厨垃圾生产过程中所产生的油、水、固混合物通过卧式螺带固液分离设备进行脱固处理，得到油水混合液； (2)、将油水混合液输送至油水分离塔进行油水分离，将分离后的油脂输入储油容器； (3)、当需要对生物油脂时行加工处理时，通过输送泵等工具将生物油脂送进油脂胶质脱除设备内后，启动旋浆水力推进机，并加入浓度85%的磷酸，磷酸与生物油脂的比例为不超过油脂总量的1%，利用油脂胶质脱除设备两端的旋浆推力使油脂胶质脱除设备内部的液体产生相向撞击，撞击时间为10 min-15min,在液体的相向撞击时间结束后，当即加入稀盐水，稀盐水中水、盐的重量比为95:5至90 :10之间，生物油脂与稀盐水的重量比例为90 :10 至 80 :20 之间； (4)、继续启动旋衆水力推进机,时间为10min-20min ；· (5)、油脂混合体于油脂胶质脱除设备中停留60min——120min； (6)、将已脱胶质的生物油脂被输进强力气、液混合器与臭氧混合，臭氧浓度为13.5g/L，臭氧流速为6. 5L/min ； (7)、将生物油脂与臭氧混合体直接输入反应器，再加入占油脂重量1.5-2. 5%的正庚烷于油脂中，臭氧化反应时间为20-30min ； (8)、将经过臭氧化处理的油脂输进生物油常温脂交换设备； (9)、当生物油常温脂交换设备内的油脂输入的液面达到符合生产工艺设定的液面高度时，停止输入，开始启动生物油常温脂交换设备底部的鼓气管，打开投料口，加入固体催化剂和甲醇，该固体催化剂为负离子金属碱催化剂，固体催化剂用量为生物油脂质量的1. 5%——3. 5%，甲醇用量为生物油脂质量的13%——38%，在加入甲醇后再加入共溶剂； (10)、利用搅拌器连续搅拌10min——15min，再加入固体金属碱催化剂，加入量为生物油脂质量的3%——4. 5% ； (11)、当加入所需要的助剂后，关闭投料孔，开启物料循环输送泵，并开启超声波发生器，超声波发生器的初始频率为25KHZ，时间为lmin，随后逐步增大到30KHZ，时间为30min——40min，反应温度为25——35°C。(12)、当油脂于生物油常温脂交换设备中完成脂交换后，将生物油脂混合物输入分液设备静置分层，上层为甲醇和甘油混合液体，下层为粗制生物柴油； (13)、首先将分液设备设于下部排液口开启，让粗制生物柴油输送进入过滤设备，过滤后得到精制生物柴油并回收固体催化剂。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括 所述的卧式螺带固液分离设备包括有一个卧式圆筒形外壳，外壳内设有滤网，滤网内部固定设有输送螺带，螺带驱动电机配合变速器带动滤网及螺带转动，卧式螺带固液分离设备底部设有油、水混合体输出管道。所述的油水分离塔的顶部装有红外线水体液面定位仪。所述的出油管道上设有电动阀。所述的臭氧气体由臭氧发生器提供。所述的超声波发生器外围分别装有套管，套管四周开有内螺纹射流孔，套管的材质为能释放阳离子的耐酸碱塑料。所述的套管上方固定设有卡定器，通过卡定器将超声波发生器安装在生物油常温脂交换设备内部。所述的生物油常温脂交换设备内装有液体导流管，液体导流管一端连接在生物油常温脂交换设备上部，另一端连接在生物油常温脂交换设备底部，液体导流管上连接有泵具。所述的生物油常温脂交换设备底部设有鼓气管，鼓气管的一端连接压缩空气机。所述的油水分离时，油水分离塔内的油水混合液加热至60°C——85°C，待生物油脂上浮后实现油水分层，上层的生物油脂由刮油器刮出，并通过出油管道送入储油容器内；所述的共溶剂的选择为甲乙酮和叔丁醇，共溶剂的加入量是生物油脂质量的0. 5%—2%。所述的共溶剂还包括有加入量是生物油脂质量的0. 5%的叔丁醇。所述的固体阴离子金属碱催化剂的特征是以试剂活性碳和铝、钠、铁、镁和锂的环状结构硅酸盐矿物的纳 米颗粒为基核，外裹硅、铝、锂网状骨架介质且带极性的杂化荷为载体，含负载15%——25% KNO3的固体催化剂。本专利技术的有益效果是本专利技术可自动将餐厨垃圾中所包含的固体、水分等进行分离，然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免蒸馏法生物柴油生产系统，其特征是：所述的系统包括卧式螺带固液分离设备（3）、油水分离塔（4）、储油容器（1）、油脂胶质脱除设备（11）、生物油常温脂交换设备（16）、分液设备（26）和过滤设备（27），卧式螺带固液分离设备（3）的出口通过管道连接至油水分离塔（4）中下端，油水分离塔（4）内设有加热管道（5），加热管道（5）从油水分离塔（4）下部伸入至油水分离塔（4）内部，再从油水分离塔（4）中上部输出至油水分离塔（4）外侧，油水分离塔（4）顶部设有刮油器（7），油水分离塔（4）通过出油管道（8）与储油容器（1）连接，出油管道（8）入口对应于刮油器（7）设置，储油容器（1）通过管道（10）与油脂胶质脱除设备（10）连通，油脂胶质脱除设备（11）内部设有固定设置有孔洞撞击板（12），撞击板（12）的两侧对应位置分别安装有旋浆式水力推进机（14），旋浆式水力推进机（14）的螺旋桨扇叶设置在油脂胶质脱除设备（11）内，电机设置在油脂胶质脱除设备（11）外侧，电机驱动螺旋桨扇叶转动，油脂胶质脱除设备（11）下部设有油脂出口，油脂出口通过管道连通至强力气、液混合器（30），与臭氧气体混合后，进入臭氧处理反应器（28）内，经过臭氧化处理的油脂由反应器的下部出口输往生物油常温脂交换设备（16）内，生物油常温脂交换设备（16）内设有一个以上的超声波换能器（17），生物油常温脂交换设备（16）顶部开有投料口（24），生物油常温脂交换设备（16）底部通过管道连通至分液设备（26），分液设备（26）底部通过输油管道连接至过滤设备（27），过滤设备（27）输出生物柴油。...

【技术特征摘要】
2012.11.23 CN 201210481274.81.一种免蒸馏法生物柴油生产系统，其特征是所述的系统包括卧式螺带固液分离设备(3)、油水分离塔(4)、储油容器(1)、油脂胶质脱除设备(11)、生物油常温脂交换设备(16)、分液设备(26)和过滤设备(27)，卧式螺带固液分离设备(3)的出口通过管道连接至油水分离塔(4)中下端，油水分离塔(4)内设有加热管道(5)，加热管道(5)从油水分离塔(4)下部伸入至油水分离塔(4)内部，再从油水分离塔(4)中上部输出至油水分离塔(4)外侦牝油水分离塔(4)顶部设有刮油器(7)，油水分离塔(4)通过出油管道(8)与储油容器(I)连接，出油管道(8)入口对应于刮油器(7)设置，储油容器(I)通过管道(10)与油脂胶质脱除设备(10)连通，油脂胶质脱除设备(11)内部设有固定设置有孔洞撞击板(12)，撞击板(12)的两侧对应位置分别安装有旋浆式水力推进机(14)，旋浆式水力推进机(14)的螺旋桨扇叶设置在油脂胶质脱除设备(11)内，电机设置在油脂胶质脱除设备(11)外侧，电机驱动螺旋桨扇叶转动，油脂胶质脱除设备(11)下部设有油脂出口，油脂出口通过管道连通至强力气、液混合器(30)，与臭氧气体混合后，进入臭氧处理反应器(28)内，经过臭氧化处理的油脂由反应器的下部出口输往生物油常温脂交换设备(16)内，生物油常温脂交换设备(16)内设有一个以上的超声波换能器(17)，生物油常温脂交换设备(16)顶部开有投料口(24),生物油常温脂交换设备(16)底部通过管道连通至分液设备(26)，分液设备(26)底部通过输油管道连接至过滤设备(27 )，过滤设备(27 )输出生物柴油。2.根据权利要求1所述的免蒸馏法生物柴油生产系统，其特征是所述的卧式螺带固液分离设备(3)包括有一个卧式圆筒形外壳，外壳内设有滤网，滤网内部固定设有输送螺带，螺带驱动电机配合变速器带动滤网及螺带转动，卧式螺带固液分离设备(3)底部设有油、水混合体输出管道。3.根据权利要求1所述的免蒸馏法生物柴油生产系统，其特征是所述的油水分离塔(4)的顶部装有红外线水体液面定位仪(6)。4.根据权利要求1所述的免蒸馏法生物柴油生产系统，其特征是所述的超声波换能器(17)外围分别装有套管(18)，套管(18)四周开有内螺纹射流孔(19)，套管(15)上方固定设有卡定器(20)，通过卡定器(20)将超声波换能器(17)，套管(18)及超声波换能器(17)由设于脂交换设备(16)顶部外的气动或液动提降器(35)控制其深入于生物油常温脂交换设备(16)内部的高度。5.根据权利要求1所述的免蒸馏法生物柴油生产系统，其特征是所述的生物油常温脂交换设备(16)内装有液体导流管(21)，液体导流管(21) —端连接在生物油常温脂交换设备(16)上部，并由出液口进入套管(18)的内腔上部，另一端连接在生物油常温脂交换设备(16 )底部，液体导流管(21)上连接有泵具(22 )。6.根据权利要求1所述的免蒸馏法生物柴油生产系统，其特征是所述的生物油常温脂交换设备(16)底部设有鼓气管(25)，鼓气管(25)的一端连接压缩空气机。7.根据权利要求4所述的免蒸馏法生物柴油生产系统，其特征是所述的套管材质为能释放阴离子的耐酸碱塑料或陶瓷，阴离子释放量为10000个以上/cm2，所述的内螺纹射流孔为一塔形空心形，内有螺纹，并具有能自然释放15000个以上/ cm2阴离子的能量。8.一种采用如权利要求1至6中任意一项所述的免蒸馏法生物柴油生产系统的免蒸馏法生物柴油生产方法，其特征是所述的方法包括下述步骤 (1)、将餐厨垃圾生产过程中所产生的油、水、固混合物通过卧式螺带固液分离设备(3)进行脱固处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文姬，李国声，李汉声，李振声，
申请(专利权)人：华南再生资源中山有限公司，
类型：发明
国别省市：