【技術實現步驟摘要】
本技術涉及酶催化,具體涉及一種酶催化反應的節能裝置。
技術介紹
1、酶法生物柴油生產工藝,是利用甲醇與油脂在生物酶催化下發生甲酯化反應得到粗甲酯,反應原理一樣,但實際工藝差別比較大。
2、傳統生物柴油酯化反應的方法是利用帶有攪拌裝置的反應,目的是實現甲醇、催化劑與油脂充分接觸反應,但是實際反應過程中,卻存在以下缺點:①反應初期酯化反應速度較快,中后期效果不明顯,反應時間較長,這是因為酯化反應中后期,油脂和甲醇在催化劑的作用下,生成了部分甘油和水,使油脂和甲醇混合接觸界面減小,混合效果變差,得不到充分的反應。②攪拌減速機及攪拌軸上下軸承長期運轉很容易損壞,要經常維護、保養、檢修,即投資和維護成本高,維護難度大。③原有酶催化反應靠攪拌裝置通過攪拌使甲醇、生物酶和油脂混合,反應在三者液相接觸面進行,由于反應釜內通過攪反應界面易有死角,使酯化反應不充分,而且,要形成強烈的攪拌渦流,攪拌裝置的動力就需增大,電耗高,例如100立方米的反應釜配備的攪拌動力為37kw,改進后配備的循環泵動力為22kw,節省15kw。
技術實現思路
1、為解決上述技術缺陷,本技術的目的是提供一種酶催化反應的節能裝置,克服原有機械攪拌方法所存在的缺陷,解決了目前利用高酸價地溝油作為原料油通過酶催化法生產生物柴油的甲酯化反應混合不充分、反應時間長、機械攪拌能耗高、投資大及維護成本高的技術難題,利用離心循環泵配合文丘里噴嘴,實現強力無死角射流,加強了酯化反應的混合強度,是酯化反應進行的更充分,提高了粗甲酯的甲
2、為達到上述目的,本技術采用的技術方案是:?一種酶催化反應的節能裝置,包括一酯化反應罐,所述酯化反應罐內壁對稱設置多個立管,各立管自上而下設有多個文丘里噴嘴,其中靠近立管頂部設置的文丘里噴嘴與酯化反應罐內壁夾角為20-50度,其余文丘里噴嘴與酯化反應罐內壁夾角均為70-80度,各立管頂部為封閉狀態,底部通過一根環形管道連通,所述環形管道伸出酯化反應罐外部與循環泵出口連接,所述循環泵進口分為兩個支路,一個支路與酯化反應罐的底部連通,另一支路連接供料管道。
3、進一步地,立管上設置的多個文丘里噴嘴在長度方向為均布設置。
4、所述循環泵進口和循環泵出口處均設有開關閥。
5、本技術中采用的文丘里噴嘴,原理是根據berboulli射流引力原理,就是流體從錐形噴嘴高速噴出,在文丘里噴嘴引導口周圍形成低壓區域,由于文丘里噴嘴原理是區域壓力差以及液體動量作用吸引液體,使高速工作射流與被吸引液體共同以1:4流體輸出量進入混合擴散段噴射出來,達到溶液無空氣混合攪拌,所以裝有文丘里噴嘴的小型循環泵能用于大容量的流體循環,而節省各方面的能耗。文丘里噴嘴在離心泵的壓力下進入工作狀態以后,溶液通過文丘里噴嘴噴射液體達到了高速的運動,這樣文丘里噴嘴就能夠通過流體動量的交換來形成一種低壓的區域,而且文丘里噴嘴這種高速運作的效率也能夠提升整體的工作質量,使酯化反應溶液強制混合達到一種無空氣混合攪拌的狀態,這樣也能夠減少酯化反應溶液的接觸氧氣而氧化和分解,文丘里噴嘴還可以促進溶液的循環系統和紊流運動,并且提高溶液的總體的混合效果,同時,文丘里噴嘴不易損壞,不需要經常維護、保養和檢修。
6、本技術的有益效果是:改變傳統方式下需要采用攪拌裝置形成強烈的攪拌渦流來實現酯化反應,通過采用文丘里噴嘴實現強力無死角射流,
7、不僅增強了酯化反應混合效率,使酯化反應進行的更充分,提高了粗甲酯的甲酯純度,而且減少了反應所需的動力,大大節約了電能消耗,相對同樣的反應容積投資少維護成本低。
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1.一種酶催化反應的節能裝置,包括一酯化反應罐,其特征在于:所述酯化反應罐內壁對稱設置多個立管,各立管自上而下設有多個文丘里噴嘴,其中靠近立管頂部設置的文丘里噴嘴與酯化反應罐內壁夾角為20-50度,其余文丘里噴嘴與酯化反應罐內壁夾角均為70-80度,各立管頂部為封閉狀態,底部通過一根環形管道連通,所述環形管道伸出酯化反應罐外部與循環泵出口連接,循環泵進口分為兩個支路,一個支路與酯化反應罐的底部連通,另一支路連接供料管道。
2.根據權利要求1所述的酶催化反應的節能裝置,其特征在于:立管上設置的多個文丘里噴嘴在長度方向為均布設置。
3.根據權利要求1所述的酶催化反應的節能裝置,其特征在于:所述循環泵進口和循環泵出口處均設有開關閥。
【技術特征摘要】
1.一種酶催化反應的節能裝置,包括一酯化反應罐,其特征在于:所述酯化反應罐內壁對稱設置多個立管,各立管自上而下設有多個文丘里噴嘴,其中靠近立管頂部設置的文丘里噴嘴與酯化反應罐內壁夾角為20-50度,其余文丘里噴嘴與酯化反應罐內壁夾角均為70-80度,各立管頂部為封閉狀態,底部通過一根環形管道連通,所述環形管道伸出酯化反應罐外部與...
【專利技術屬性】
技術研發人員:楊書平,王永明,路炬晶,郝曉亮,
申請(專利權)人:唐河金海生物科技有限公司,
類型:新型
國別省市:
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