富氧微乳化混合生物柴油的製作方法及裝置的製作方法
2023-05-27 20:06:06 2
專利名稱：富氧微乳化混合生物柴油的製作方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明公開一種富氧微乳化混合生物柴油的生產裝置和方法，更具體涉及一種餐廚垃圾處理過程中所產生的雜化油脂轉化為生物柴油後，再進一步製成富氧微乳化混合生物柴油的製作方法及裝置。
背景技術：
餐廚垃圾處理過程中，必然會產生雜化油脂，它是由植物油及動物油脂混合而成，當前眾多方法是通過酯化反應製成脂肪酸甲脂燃料，也可稱為純生物柴油，其理化特性接近石化柴油，是一種典型可再生能源，為了使純生物柴油更加接近礦物柴油的特性，便產生了一種與石化柴油混合的方法製成混合生物柴油或微乳化柴油，用作鍋爐的燃料及車用燃料，混合生物柴油及微乳化生物混合柴油在目前的應用經驗中發現確實能降低煙塵、CO和HC等有害物質的排放，但是也 出現了由於燃油的碳氫比低，氧氣助燃不足而導致燃油燃燒效率不佳，發動機氣缸進、排氣門、燃燒室、進氣管、氧傳感器上產生積碳現象，使汽車耗油加大，排氣不暢且行駛無力，雖然人們採用增加空氣用量來滿足發動機的氧量，可是空氣中的78%是不能助燃的氮氣，而只有20%是可以助燃的氧氣，不足以改變燃燒環境，反而會增加NOx的排放。
發明內容
本發明中提供一種新的富氧微乳化混合生物柴油的製作方法及裝置，其將餐廚垃圾中提煉的純生物柴油進一步乳化，生成富氧微乳化混合生物柴油，不僅提高其燃燒質量，而且可以擴大其應用範圍，也確切地起到顯著的環保效應。本發明解決其技術問題採用的技術方案是:一種富氧微乳化混合生物柴油的製作裝置，該裝置包括殼體，殼體內裝有垂直攪拌器，動力源帶動垂直攪拌器轉動，垂直攪拌器的中軸上裝有一個以上的漿式平直攪拌器或槳式折葉槳，垂直攪拌器的中軸下部安裝有渦輪或圓盤彎葉漿，殼體的頂部設置有一個以上的進料口，每個進料口均通過管道連接有一個定量加料設備，殼體下部設置有成品出料口，殼體上部連接有富氧水供給管道，富氧水由O3氣體發生器提供氣源，通過三通強力氣體混合器後輸入富氧水儲備箱內由O3轉化為溶氧量高的富氧水。殼體內的上部裝有一個以上的富氧水噴霧嘴。一種採用上述的富氧微乳化混合生物柴油的製作裝置的乳化生物柴油的製作方法，該方法包括下述步驟:
(1)、將純生物柴油輸入上述的乳化生物柴油裝置內，啟動攪拌系統，加入30%國III標準柴油後，攪拌5min ；
(2)加入親水劑，親水劑的加入量為純生物柴油和石化柴油總重量的2-3%，作Imin——15min時間的攪拌；
(3)、加入丁醇作為中間體，加入量為純生物柴油和石化柴油總重量的2-4%，繼續對混合液作不間接攪拌15min,攪拌時,垂直攪拌器(2)作100轉/min-130轉/min的轉速攪拌;
(4)、加入異戊烷作為自燃溫度調節劑，加入量為純生物柴油重量的1.5-2%。(5)、加入乾淨的富氧水，水佔產品總重量的1%——20%,再攪拌15min，轉速調整為
170轉/min-200轉/min,再加入十八碳一順一9一烯酸作為乳化劑,十八碳一順一9一
烯酸的加入量為所加入富氧水重量的70%——90%，在攪拌設備的連續攪拌下直至澄清透明為止，此時，攪拌器的轉速調整為280——340轉/min，一般需要連續攪拌40——60min，待靜置一定時間觀察乳化油為清潔透明無分層後為成品。本發明解決其技術問題採用的技術方案進一步還包括:
所述的殼體上部為圓筒形，下部呈半圓形。
·
所述的殼體的圓筒形內壁四周安裝一個以上的液體導流葉板。所述的殼體底部安裝有支撐垂直攪拌器的轉軸用的支承架。所述的動力源包括電機和變速設備，變速設備固定安裝在殼體頂部，電機設置在變速設備上方，電機通過變速設備驅動垂直攪拌器轉動。所述的富氧水，由臭氧發生器通過氣、液強力混合器混合後進入富氧水儲備箱後轉化而成。所述的親水劑選用陽離子表面活性劑及非離子表面活性劑聯合的復配物料作為複合活性劑，配比例為陽離子表面活性劑50%，非陽離子表面活性劑50%。所述的表面活性劑有三乙醇胺或六氫苯胺或西曲溴銨和氨水。所述的水的加入量為總重量的10%——20%。所述的十八碳一順一9一烯酸設定量的酸值為200以上。本發明的有益效果是:通過本發明可自動的將餐廚垃圾中提煉的生物柴油進一步乳化，生成富氧微乳化生物柴油，不僅改善燃燒環境，而且可以擴大其應用範圍。下面將結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步說明。
圖1為本發明結構示意圖。圖中，1-殼體，2-垂直攪拌器，3-電機，4-變速設備，5-漿式平直攪拌眾，6-圓盤彎葉漿，7-富氧水霧化噴嘴，8-進料口，9-定量加料設備，10-進油口、11-油泵、12-出料口、13-進水管、14-高壓泵、15-富氧水儲備箱、16-強力氣水混合器、17-管道、18-臭氧發生器、19-導流葉板、20-支承架。
具體實施例方式本實施例為本發明優選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本發明保護範圍之內。請參看附圖1，本發明中的乳化生物柴油的製作裝置主要為殼體1，本實施例中，殼體I上部呈直筒形,下部為半圓體,殼體I內部裝有垂直攪拌器2，動力源帶動垂直攪拌器2轉動，本實施例中，動力源包括電機3和變速設備4，變速設備4固定安裝在殼體I頂部，電機3設置在變速設備4上方，電機3通過變速設備4驅動垂直攪拌器2轉動。本實施例中，在殼體I底部的半圓體內設有轉軸的支承架20，用於支撐垂直攪拌器2的轉軸。本實施例中，垂直攪拌器2的中軸適當位置裝有若干平直攪拌漿5，也可採用槳式折葉槳替代，同時垂直攪拌器2的中軸下部安裝有渦輪或圓盤彎葉漿6，殼體I的圓筒形內壁四周安裝若干液體導流葉板10，殼體I的頂部設置有多個進料口 8，每個進料口 8均通過管道連接有定量加料設備9，本實施例中，各個定量加料設備9用於各種添加劑的自動投料，殼體I的頂部還設有富氧水進水管道13並穿入殼體I內連接富氧水霧化噴嘴7，進水管13連接高壓泵14，臭氧發生器18輸出O3氣體進入強力水氣混合器16與水混合後，通過管道17的輸送進入富氧水儲備箱15，富氧水儲備箱15的出水口與高壓泵14連接。殼體I上部一側設有進油口10，其一端由管道穿於殼體內部，另一端連接油泵，同時殼體I下部還設置成品出料口 12，所得乳化生物柴油由出料口 12輸出，再通過管道與泵具輸送至油料儲存庫，本發明中產生的富氧微乳化生物柴油作用於各種熱源燃料。本發明中的乳化生物柴油的製作方法，即本發明中上述裝置的運作方法如下:本發明主要是針對由油脂中通過生產工藝製得的生物柴油進行進一步加工，對生物柴油予以富氧微乳化柴油工藝精製。本發明中的乳化生物柴油的製作方法包括下述步驟:
(1)、首先對生物柴油進行含水量測定後，將粗生物柴油輸入上述的乳化生物柴油裝置內，啟動攪拌系統，加入30-80%的國III標準柴油後，攪拌5min ；
(2)加入親水劑，親水劑選用陽離子表面活性劑及非離子表面活性劑聯合的復配物料作為複合活性劑，本實施例中，兩類表面活性劑有三乙醇胺、六氫苯胺或西曲溴銨和氨水，配比例為陽離子表面活性劑50%，非離子表面活性劑50%，親水劑是為了降解面膜的剛性，增加流動性，減少微乳液形成所需要的彎曲能，易於形成乳發液，在加入親水劑後，稍作Imin-15min時間的攪拌；
(3)、加入丁醇作為中間 體，本實施例中，丁醇可作為助表面活性劑，且繼續對混合液作不間接攪拌15min,攪拌時,垂直攪拌器2作100轉/min-130轉/min的轉速攪拌；
(4)、加入異戊烷作為自燃溫度調節劑，本實施案例中，異戊烷與上述(I)- (3)的液體混合後，再攪拌5min。(5)、分別加入富氧水和十八碳一順一 9 一烯酸，富氧水的分量視產品需要，從產品總重量的1%——20%不等，本實施例中，利用臭氧發生器供給03，臭氧輸送的氣體流量為250ml/min，並於強力水、氣混合器中與水體混合後輸入富氧水儲備箱自然分解成水中富氧，自然分解時間為30min，使水中溶解氧含量達到27_35%，形成富氧水，通常富氧水的加入量為總重量的10%——20%,當富氧水加入後，再攪拌15min，轉速調整為170轉/min——200轉/min，再加入配方中設定量的酸值為200以上的十八碳一順一9一烯酸作為乳化劑，本實施例中，十八碳一順一9一烯酸的加入量為所加入富氧水水重量的70%——90%,在攪拌設備的連續攪拌下直至澄清透明為止，此時，攪拌器的轉速調整為280—340轉/min，一般需要連續攪拌40——60min，待靜置一定時間觀察乳化油為清潔透明無分層後為成品。此時已完成整個富氧微乳化生物柴油精製工序，所出產品可以在85°C溫度條件下和240天的儲存期內不變質的優點，含富氧水20%及含30%以上的國標III石化柴油所製得的微乳化柴油可用於做熱源燃料，含富氧水10%以下及含80%以上國標III石化柴油所製得的微乳化柴油可用作清潔車用柴油。通過本發明可將餐廚垃圾中提煉的生物柴油進一步精製，製成富氧微乳化生物柴油，能擴大其應用 範圍。
權利要求
1.一種乳化生物柴油的製作裝置，其特徵是:所述的裝置包括殼體(1)，殼體(I)內裝有垂直攪拌器(2)，動力源帶動垂直攪拌器(2)轉動，垂直攪拌器(2)的中軸上裝有一個以上的漿式平直攪拌漿(5)或槳式折葉槳，垂直攪拌器(2)的中軸下部安裝有渦輪或圓盤彎葉漿(6)，殼體(I)內的上部裝有富氧水霧化噴嘴(7)，殼體(I)的頂部設置有一個以上的進料口( 8 )，每個進料口( 8 )均通過管道連接有一個定量加料設備(9 )，殼體(I)中上部一側設有油品進料口( 10 )，並由管道連接於油品輸送泵(11 )，殼體(I)上部裝有進水管道(13 )並連接高壓泵(14)，進水管道(13)的水源由富氧水儲備箱(15)提供，而富氧水由臭氧發生器(18)輸出O3氣體，並通過氣體輸送管道進入強力氣水混合器(16)與通過管道(17)進入水體混合後進入富氧水儲備箱(15 )，殼體(I)下部設置有成品出料口( 12 )。
2.根據權利要求1所述的乳化生物柴油的製作裝置，其特徵是:所述的殼體(I)上部為圓筒形，下部呈半圓形。
3.根據權利要求2所述的乳化生物柴油的製作裝置，其特徵是:所述的殼體(I)的圓筒形內壁四周安裝一個以上的液體導流葉板(19)。
4.根據權利要求2所述的乳化生物柴油的製作裝置，其特徵是:所述的殼體(I)底部安裝有支撐垂直攪拌器(2)的轉軸用的支承架(20)。
5.根據權利要求1至5中任意一項所述的乳化生物柴油的製作裝置，其特徵是:所述的動力源包括電機(3 )和變速設備(4)，變速設備(4)固定安裝在殼體(I)頂部，電機(3 )設置在變速設備(4)上方，電機(3)通過變速設備(4)驅動垂直攪拌器(2)轉動。
6.一種採用如權利要求1至5所述的乳化生物柴油的製作裝置的微乳化生物柴油的製作方法，其特徵是:所述的方法包括下述步驟: (I )、將粗生物 柴油輸入上述的微乳化生物柴油裝置內，啟動攪拌系統，加入30-80%國III標準柴油後，攪拌5min; (2)加入親水劑，加入量為純生物柴油和國III標準柴油總重量的2-3%，作Imin——15min時間的攪拌； (3)、加入丁醇作為中間體，加入量為純生物柴油和國III標準柴油總重量的2-4%，繼續對混合液作不間接攪拌15min,攪拌時,垂直攪拌器(2)作100轉/min-130轉/min的轉速攪拌； (4)、加入異戊烷作為自燃溫度調節劑，加入量為純生物柴油總重量的1.5-2% ； (5)、加入富氧水，水佔產品總重量的1%——20%，再攪拌15min，轉速調整為170轉/min-200轉/min,再加入十八碳一順一9一烯酸作為乳化劑,十八碳一順一9一烯酸的加入量為所加入乾淨水重量的70%—90%，在攪拌設備的連續攪拌下直至澄清透明為止，此時，攪拌器的轉速調整為280——340轉/min，一般需要連續攪拌40——60min,待靜置一定時間觀察乳化油為清潔透明無分層後為成品。
7.根據權利要求6所述的微乳化生物柴油的製作方法，其特徵是:所述的親水劑選用陽離子表面活性劑及非離子表面活性劑聯合的復配物料作為複合活性劑，配比例為陽離子表面活性劑50%，非離子表面活性劑50%。
8.根據權利要求6所述的微乳化生物柴油的製作方法，其特徵是:所述的表面活性劑有三乙醇胺或六氫苯胺或西曲溴銨和氨水。
9.根據權利要求6所述的微乳化生物柴油的製作方法，其特徵是:所述的富氧水的加入量為總重量的10%——20%。
10.根據權利要求6所述的微乳化生物柴油的製作方法，其特徵是:所述的十八碳一順一9一烯酸設定量的酸值為200。
11.根據權利要求6-10中任意一項所述的微乳化生物柴油的製作方法，其特徵是:所述的富氧水是由乾淨水通過脫鈣及精濾， 並於強力水氣混合器中與O3混合合，在富氧水儲備箱內轉化為溶氧量15%以上的富氧水。
全文摘要
一種富氧微乳化生物柴油的製作方法及裝置，裝置包括殼體，殼體內裝有垂直攪拌器，動力源帶動垂直攪拌器轉動，垂直攪拌器的中軸上裝有漿式平直攪拌漿或槳式折葉槳，垂直攪拌器的中軸下部安裝有渦輪或圓盤彎葉漿，殼體的頂部設置有一個以上的進料口，每個進料口均通過管道連接有一個定量加料設備，殼體下部設置有成品出料口，在殼體頂部設有富氧水供給口。該方法包括下述步驟(1)、將粗生物柴油輸入上述的乳化生物柴油裝置內，啟動攪拌系統，加入國III標準柴油後，攪拌5min；(2)加入親水劑，攪拌1min~15min；(3)、加入丁醇和異戊烷，繼續對混合液作不間接攪拌15min；(4)、加入富氧水，再攪拌15min，待靜置一定時間觀察乳化油為清潔透明無分層後為成品。
文檔編號B01F3/08GK103074131SQ20131003815
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月31日 優先權日2012年11月23日
發明者許文姬, 李國聲, 李漢聲, 李振聲 申請人:華南再生資源(中山)有限公司