一種用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐及其調製方法

2023-06-06 03:01:16 1

專利名稱：一種用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐及其調製方法
技術領域：
本發明涉及一種合成罐裝置設計技術，具體的講是一種用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐及調製合成方法。
背景技術：
目前用於生產製備化工原料(化學合成物)及燃氣燃油產品時經常需要使用到合成罐作為調製設備對這些原料或產品進行攪拌合成以使產品的性能指標達到規定要求，如專利號為2009200M791. 6的實用新型專利公開了一種適合氯化膽鹼化學合成的合成罐， 其結構包括特種玻璃鋼材質製成的臥式結構的罐體，罐體的上部設置有兩個原料進口(三甲胺進口和鹽酸進口)，罐體的右側連接有循環管，循環管的另一端與罐體的頂部相連通， 循環管上設置有循環泵和換熱器，循環泵的左側設置有第一閥門，右側設置有一帶有取樣口閥門的取樣口，取樣口的上部右側設置有出口閥門，取樣口上部的循環管上設置有第二閥門，所述的換熱器的上部設置有出水口，下部設置有進水口。該實用新型是一種能適合氯化膽鹼化學合成品的合成罐，具有降溫速度快，提高了產量，降低了能耗，增長了使用壽命， 節約了設備成本等特點。再如，專利號為20092(^97459. 7的實用新型專利公開了一種燃氣燃油合成罐，其結構包括罐體，該罐體上安裝有液位計，該罐體的底部設置有第一液相進口、液相出口、排汙出口、以及一氣相管、所述氣相管的另一端位於罐體內上部，其特徵是在罐體內還設置有一個液體導向管，該液體導向管的一端與所述液相進口相連通、另一端位於罐體內。該專利採用設置液體導向管加大液相出口與液相進口之間的距離，能使罐內原料能充分循環混合均勻，從而保證燃氣燃油的產品質量一致、性能穩定。雖然使用上述這些只有單層罐殼的合成罐具有各自的優點，但這些合成罐只單純以循環方式進行混合為主的合成工作，並只能針對一些採用化工手段合成的燃料(如甲醇)跟石化礦物燃料之間的循環混合，以達到能夠循環混合均勻的合成效果，然而當將上述這些合成罐用於生產調製一些揮發性強的生物乙醇(如利用菌草植物採用生物手段生產製備的醇類環保燃油)時，還難以實現理想的合成效果。另能源是民生經濟的重要基礎。為了社會的可持續發展，國家鼓勵採用再生能源逐步取代石化能源，特別重視開發清潔環保能源，乙醇燃料是國際公認的環保燃料(例如目前美國是利用玉米為原料製備乙醇，還有巴西是最早實施乙醇為主燃料的國家)。確實， 目前製取生物乙醇的原料已大量使用澱粉類作物，糖類作物、植物纖維原料等生產，故如何利用結構完全創新的調製合成罐作為成品生物乙醇的生產設備使用，並針對適合自己的使用對象而具有針對性強的特點，以達到理想的合成效果(注利用目前現有技術的合成罐難以勝任)，是科研人員需要解決的一項科研任務。

發明內容
本發明的目的是提供一種用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐及其調製方法，當利用本申請創新結構的合成罐對那些利用澱粉類作物、糖類作物、尤其是利用菌草植物纖維原料等生產出來的初級乙醇產品進行配合生產時，使得醇類燃油在該合成罐內部能在適宜冷熱交替溫度的環境下得到充分攪拌和混合均勻，從而達到理想的合成效果(可使合成調製出來的成品醇類燃油的冷凝點低，可達-19. 2°C )，並可替代汽油柴油使用。本發明是以如下技術方案實現的這種用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐，它包括罐體組件，(位於罐體上方的)原料注入口(又稱液相進口)，(位於罐體下方的)成品油出口(又稱液相出口)，電控制器(或電控系統)，罐體支撐架，其特徵在於A、所述的罐體組件是由保溫殼體組成的外殼體(即作為外殼體的保溫殼體)和位於外殼體內部空腔的內膽式罐體組成，在所述內膽式罐體的內腔設有攪拌混合用的攪拌葉片(為不鏽鋼攪拌葉片)；B、在所述內膽式罐體的外沿部設有一組採用工頻感應爐加熱原理的，即利用工頻電磁交變磁場進行加熱原理的工頻感應線圈繞組所構成的加熱加溫(升溫)裝置及一相應的電控制器(或又稱電控系統)；C、在所述外殼體(保溫殼體)與內膽式罐體之間的內部空腔還設有由均溫葉片 (又稱冷卻葉片)構成的冷卻控溫(均溫)裝置；D、所述的攪拌葉片和均溫葉片皆安裝在一根貫穿外殼體和內膽式罐體的豎向轉軸上(該豎向轉軸是通過密封性良好的滾珠軸承進行安裝)，在所述的豎向轉軸上方設有皮帶輪及皮帶傳動機構並與電機的動力輸出軸相連接。本發明在具體實施時，其上述技術特徵可以進一步具體為一、在所述合成罐的作為保溫殼體的外殼體中及外殼體(保溫殼體)與內膽式罐體之間的內部空腔的適當位置處設有溫控傳感器(這些傳感器是採用電容式、壓電式或電阻式等的結構)，以分別用於監控外殼體(即保溫殼體)與內膽式罐體之間內部空腔的溫度均布情況、內膽式罐體內腔及軸承表面上的溫度大小情況。二、在所述外殼體的上下外側面(即上下外緣面)適當處分別開設有上、下進出風口，在所述上、下進出風口處相應設有上、下引風機(起冷卻風機作用)以作為輔助用途的的冷卻控溫裝置。三、在所述電控制器(即電控系統)中所使用的開關均為無觸點結構的開關(這些無觸點結構的開關可採用由可控矽晶片組成的無觸點開關控制單元器件所組成，為現有技術，附圖略)，以保證合成罐設備的整體運行安全。四、所述的工頻感應線圈繞組(又稱工頻繞組)的進出線接頭是直接穿出外殼體 (保溫殼體)外緣後，又通過無觸點開關接單相或三相變壓器的次級繞組線圈接頭(低壓大電流繞組)後與工頻頻率的供電電源相接(附圖略)。所述工頻繞組的材料為銅管或銅線條。
五、所述的內膽式罐體是採用帶有磁性的(能引起渦流的)不鏽鋼材料製成。(所述外殼體內部的保溫層材料可使用石棉絲材料製成)。一種如權利要求1所述的用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐的調製方法，其特徵在於其調製合成步驟包括A.在原料注入口注入作為主原料的生物乙醇的初級產品、 B.注入量達到規定量時，再分別注入作為輔料的燃油添加劑、C.啟動電機讓攪拌混合用的攪拌葉片10攪拌運轉一定時間後，啟動工頻感應線圈繞組電路開關產生電磁交變磁場進行加熱加溫，加熱加溫時的升溫溫度控制在50--70°C之間、D.並根據實際工作需要利用均溫葉片、溫控傳感器、上下進出風口處的引風機作好冷卻控溫工作、E.在按照上述設定的程序步驟完成加熱升溫、充分攪拌混合均勻、冷卻控溫、以及靜置等的調製合成處理後即為合格成品(即可將已合格成品的生物乙醇環保燃料用泵從位於罐體下方的成品油出口抽入成品燃料罐中存儲即可。與已有技術比較，本發明的有益效果是本發明的調製生物乙醇環保燃料的合成罐及其調製方法，可以應用於利用澱粉類作物、糖類作物、尤其是利用菌草植物纖維原料生產出來的初級乙醇產品的調製合成，當利用本創新結構的合成罐用於配合生物乙醇生產時，可以使醇類燃油在該合成罐中能在適宜冷熱交替溫度的環境下得到充分攪拌和混合均勻，使合成調製出來的成品乙醇燃油的冷凝點低(可達-19. 2°C )，從而達到理想的合成效果，可替代汽油柴油進行單獨使用，具有原料成本低，不含重金屬鉛及降低有害物質排放， 環保效果好，能實現工業化生產要求。


圖1是本發明一種用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐的整體結構示意圖。
具體實施例方式參照附圖可知，本發明的這種用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐的具體零部件包括1 罐體組件，2 位於罐體上方的原料注入口(又稱液相進口)，3 由保溫殼體組成的外殼體，4 電控制器(即電控系統)，5 內膽式罐體，6 工頻感應線圈繞組(又稱工頻繞組)，7 工頻感應線圈繞組(又稱工頻繞組)的進出線接頭，8 豎向轉軸，9 均溫葉片(冷卻葉片)，10 攪拌混合用的攪拌葉片(為不鏽鋼攪拌葉片)，11 罐體支撐架，12 (位於罐體下方的)成品油出口(又稱液相出口)，13 (滾珠)軸承，14 外殼體上的加強筋，15 下進出風口，16 下進出風口處的下引風機(起冷卻控溫風機作用)， 17 上進出風口，18 上進出風口處的上引風機(起冷卻控溫風機作用)，19 溫控傳感器(可採用電容式、壓電式或電阻式等的傳感器)，20 溫控傳感器的下傳感頭，21 溫控傳感器的上傳感頭，22 電機，23 皮帶傳動機構，24 皮帶輪。參照附圖，具體實施本發明的技術方案，即本發明的這種用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐的具體零部件及結構特徵如前述它包括罐體組件1，(位於罐體上方的)原料注入口(又稱液相進口)2，(位於罐體下方的)成品油出口(又稱液相出口)12，電控制器(或電控系統)4，罐體支撐架11，其特徵在於A、所述的罐體組件1是由保溫殼體組成的外殼體(即作為外殼體的保溫殼體)3 和位於外殼體內部空腔的內膽式罐體5組成，在所述內膽式罐體的內腔設有攪拌混合用的攪拌葉片(為不鏽鋼攪拌葉片)10 ；B、在所述內膽式罐體5的外沿部設有一組採用工頻感應爐加熱原理的，即利用工頻電磁交變磁場進行加熱原理的工頻感應線圈繞組(又稱工頻繞組)6所構成的加熱加溫 (升溫)裝置及一相應的電控制器(又稱電控系統)4;C、在所述外殼體(保溫殼體)3與內膽式罐體5之間的內部空腔還設有由均溫葉片(又稱冷卻葉片)9構成的冷卻控溫(均溫)裝置；D、所述的攪拌葉片10和均溫葉片9皆安裝在一根貫穿外殼體和內膽式罐體的豎向轉軸8上(該豎向轉軸是通過密封性良好的滾珠軸承13進行安裝)，在所述的豎向轉軸 8上方設有皮帶輪M及皮帶傳動機構23並與電機22的動力輸出軸相連接。本發明在具體實施時，其上述技術特徵可以進一步具體為一、在所述合成罐的(作為保溫殼體的)外殼體3中及外殼體3與內膽式罐體5 之間的內部空腔的適當位置處設有溫控傳感器19(這些傳感器是採用電容式、壓電式或電阻式等的結構)，以分別用於監控外殼體(保溫殼體)與內膽式罐體之間內部空腔的溫度均布情況、內膽式罐體5的內腔及軸承13表面上的溫度大小情況。二、在所述外殼體3的上下外側面(即上下外緣面)適當處分別開設有上、下進出風口 17、15，在所述上、下進出風口處相應設有上、下引風機18、16(起冷卻風機作用)以作為輔助用途的的冷卻控溫裝置。三、在所述電控制器(即電控系統)4中所使用的開關均為無觸點結構的開關(這些無觸點結構的開關可採用由可控矽晶片組成的無觸點開關控制單元器件所組成，為現有技術，附圖略)，以保證合成罐設備的整體運行安全。四、所述的工頻感應線圈繞組(又稱工頻繞組)6的進出線接頭7是直接穿出外殼體(保溫殼體)3外緣後，又通過無觸點開關接單相或三相變壓器的次級繞組線圈接頭(低壓大電流繞組)後與工頻頻率的供電電源相接(附圖略)。所述工頻繞組的材料為銅管或銅線條。五、所述的內膽式罐體5是採用帶有磁性的並能引起渦流的不鏽鋼材料製成，所述外殼體內部的保溫層材料可使用石棉絲材料製成。本發明這種利用本發明合成罐調製合成生物乙醇成品燃料的工作原理過程及調製合成方法(即技術特徵)是A.從位於罐體上方的原料注入口(又稱液相進口 )注入(可用泵注入)作為主原料的生物乙醇的初級產品，B.注入量達到規定量時，再分別注入作為輔料的燃油添加劑 (如機油等抗磨損劑、抗腐蝕劑)，(注入作為輔料的燃油添加劑時，可按照在電控制器(即相應的電控系統)中設定的添加程序步驟進行添加)，C.啟動電機讓攪拌混合用的攪拌葉片10攪拌運轉一定時間後，啟動工頻感應線圈繞組電路開關產生電磁交變磁場進行加熱加溫，加熱加溫時的升溫溫度控制在50--70°C之間，D.並根據實際工作需要利用均溫葉片、溫控傳感器、上下進出風口處的引風機(起冷卻控溫風機作用)作好控溫工作，E.在按照設定的程序步驟完成加熱升溫、充分攪拌混合均勻、冷卻控溫、以及靜置等的調製合成處理後即為合格成品(即可將已合格成品的生物乙醇環保燃料用泵從位於罐體下方的成品油出口抽入成品燃料罐中存儲即可。本發明的調製合成罐可以應用於利用澱粉類作物、糖類作物、尤其是利用菌草植物纖維原料生產出來的初級乙醇產品的調製合成。利用本合成罐配合生產加工時，可使在合成罐中的醇類燃油能在適宜的冷熱交替溫度的環境下得到充分攪拌和混合均勻，從而使合成調製出來的成品生物乙醇燃油成為冷凝點低(可達-19. 2°C )，從而達到理想的合成效果，能實現工業化生產要求，還具有不含重金屬鉛及降低有害物質排放，環保效果好，可作為汽油柴油的替代產品使用。
權利要求
1.一種用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐，它包括罐體組件(1)，位於罐體上方的原料注入口 O)，位於罐體下方的成品油出口(12)，電控制器G)，罐體支撐架(11)，其特徵在於所述的罐體組件(1)是由保溫殼體組成的外殼體C3)和位於外殼體內部空腔的內膽式罐體( 組成，在所述內膽式罐體的內腔設有攪拌混合用的攪拌葉片(10)；在所述內膽式罐體(5)的外沿部設有一組採用工頻感應爐加熱原理的，即利用工頻電磁交變磁場進行加熱原理的工頻感應線圈繞組(6)所構成的加熱加溫裝置及一相應的電控制器；在所述外殼體(3)與內膽式罐體(5)之間的內部空腔還設有由均溫葉片(9)構成的冷卻控溫裝置；所述的攪拌葉片(10)和均溫葉片(9)皆安裝在一根貫穿外殼體和內膽式罐體的豎向轉軸(8)上，在所述的豎向轉軸(8)上方設有皮帶輪04)及皮帶傳動機構並與電機 (22)的動力輸出軸相連接。
2.根據權利要求1所述的用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐，其特徵在於在所述合成罐的外殼體⑶中及外殼體⑶與內膽式罐體(5)之間的內部空腔的適當位置處設有溫控傳感器(19)，這些傳感器是採用電容式、壓電式或電阻式等的結構，以分別用於監控外殼體與內膽式罐體之間內部空腔的溫度均布情況、內膽式罐體內腔及軸承表面上的溫度大小情況。
3.根據權利要求1所述的用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐，其特徵在於在所述外殼體(3)的上下外側面適當處分別開設有上、下進出風口(17、15)，在所述上、下進出風口處相應設有上、下引風機(18、16)以作為輔助用途的的冷卻控溫裝置。
4.根據權利要求1所述的用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐，其特徵在於在所述電控制器即電控系統中所使用的開關均為無觸點結構的開關。
5.根據權利要求1所述的用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐，其特徵在於所述的工頻感應線圈繞組(6)，即工頻繞組的進出線接頭(7)是直接穿出外殼體外緣後，又通過無觸點開關接單相或三相變壓器的次級線圈接頭後與工頻頻率的供電電源相接。
6.根據權利要求1所述的用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐，其特徵在於所述的內膽式罐體( 是採用帶有磁性的並能引起渦流的不鏽鋼材料製成。
7.—種如權利要求1所述的用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐的調製方法，其特徵在於其調製合成步驟包括:A.在原料注入口注入作為主原料的生物乙醇的初級產品、 B.注入量達到規定量時，再分別注入作為輔料的燃油添加劑、C.啟動電機讓攪拌混合用的攪拌葉片攪拌運轉一定時間後，啟動工頻感應線圈繞組電路開關產生電磁交變磁場進行加熱加溫，加熱加溫時的升溫溫度控制在50--70°C之間、D.利用均溫葉片、溫控傳感器、上下進出風口處的引風機作好冷卻控溫工作、E.在按照上述的程序步驟完成加熱升溫、充分攪拌混合均勻、冷卻控溫、以及靜置的調製合成處理後，即為合格成品。
全文摘要
一種用於調製生物乙醇環保燃料的合成罐及其調製方法，其罐體組件是由保溫殼體組成的外殼體和位於外殼體中的內膽式罐體組成，在內膽式罐體內腔設有攪拌葉片；在內膽式罐體外沿部設有利用工頻電磁交變磁場進行加熱原理的工頻感應線圈繞組所構成的加熱加溫裝置及相應的電控制器；在外殼體與內膽式罐體之間的內部空腔具有均溫葉片構成的冷卻控溫裝置；攪拌葉片和均溫葉片皆安裝在一根貫穿外殼體和內膽式罐體的豎向轉軸上，在豎向轉軸上方設有皮帶傳動機構並與電機的動力輸出軸相連接。本發明用於配合生物乙醇生產時，使醇類燃油在該合成罐中能在適宜冷熱交替溫度的環境下得到充分攪拌和混合均勻，合成調製出的成品乙醇燃油的冷凝點低，合成效果理想。
文檔編號C10L1/10GK102302910SQ20111021469
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月27日 優先權日2011年7月27日
發明者林立鶴 申請人:林立鶴