Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Лінія для виробництва біодизелю, що містить контейнери (1, 2, 3) для жирів (1) рослинного або тваринного походження, для метанолу (2) і для каталізатора (3), змішувач (4) для отримання розчину метанолу з каталізатором, у якому один вхід за допомогою трубопроводу (5), насоса (6) і клапана (7) з`єднаний з виходом контейнера (2) для метанолу, а інший вхід за допомогою трубопроводу (8), насоса (9) і клапана (10) з`єднаний з виходом контейнера (3) для каталізатора, реактор (11) для етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором, один вхід якого з`єднаний за допомогою трубопроводу (12), насоса (13) і клапана (14) з виходом контейнера (1) для жирів, а інший вхід за допомогою трубопроводу (15) і клапана (16) з`єднаний з виходом змішувача (4), відстійник (17) для розділення суміші на фракції, вхід якого з`єднаний трубопроводом (18) з виходом реактора (11), приймач (19) побічних продуктів, вхід якого з`єднаний трубопроводом (20) з виходом важкої фракції відстійника (17), і приймач (21) готового продукту - біодизелю, вхід якого з`єднаний трубопроводом (22) з виходом легкої фракції відстійника (17), і кавітаційний пристрій для турбулізації потоку рідини в реакторі (11), яка відрізняється тим, що в лінії трубопроводу (12), що з`єднує вихід контейнера (1) для жирів з входом реактора (11), послідовно встановлені холодильник (23) для видалення з жирів воску і парафіну, фільтр (24) для видалення з жирів важкої фракції і нагрівник (25) для попереднього нагріву жирів.

2. Лінія для виробництва біодизелю за п. 1, яка відрізняється тим, що кавітаційний пристрій виконаний у вигляді дезінтегратора (26) роторного типу, встановленого в лінії трубопроводу (18), що сполучує вихід реактора (11) з входом відстійника (17), при цьому вихід дезінтегратора (26) додатково сполучений перепускним трубопроводом (27) з трубопроводом (15), що з`єднує вихід змішувача (4) з входом реактора (11), для утворення кільцевої лінії циркуляції і турбулізації жирів і розчину метанолу з каталізатором по замкнутому контуру (А), що включає згадані трубопроводи (15, 18, 27), реактор (11) і дезінтегратор (26), а перед відстійником (17) встановлений клапан (28).

3. Лінія для виробництва біодизелю за будь-яким з пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що включає додатковий дезінтегратор (29) роторного типу, встановлений в лінії трубопроводу (15), що сполучує вхід реактора (11) з виходом змішувача (4), перед клапаном (16), при цьому згаданий трубопровід (15), що сполучує вхід реактора (11) з виходом змішувача (4), додатково сполучений перепускним трубопроводом (30) з трубопроводом (5), що сполучує контейнер (2) для метанолу з входом змішувача (4) для утворення кільцевої лінії циркуляції і турбулізації розчину метанолу з каталізатором по замкнутому контуру (Б), що включає згадані трубопроводи (15, 30, 5), змішувач (4) і дезінтегратор (29).

4. Лінія для виробництва біодизелю за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що в лініях трубопроводів (5, 8), що з`єднують контейнер (2) для метанолу і контейнер (3) для каталізатора із змішувачем (4), а також в лініях трубопроводів (12, 15), що з`єднують контейнер (1) для жирів і змішувач з реактором (11), на входах в змішувач (4) і реактор (11) встановлені витратоміри (31, 32, 33, 34).

5. Лінія для виробництва біодизелю за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що в лінії трубопроводу (12), що з`єднує реактор (11) з контейнером для жирів (1), перед холодильником (23), перед фільтром (24) і перед нагрівником (25) послідовно встановлені клапани (35, 36, 37) і насоси (38, 39, 40).

Текст

Дивитися

1. Лінія для виробництва біодизелю, що містить контейнери (1, 2, 3) для жирів (1) рослинного або тваринного походження, для метанолу (2) і для каталізатора (3), змішувач (4) для отримання розчину метанолу з каталізатором, у якому один вхід за допомогою трубопроводу (5), насоса (6) і клапана (7) з`єднаний з виходом контейнера (2) для метанолу, а інший вхід за допомогою трубопроводу (8), насоса (9) і клапана (10) з`єднаний з виходом контейнера (3) для каталізатора, реактор (11) для етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором, один вхід якого з`єднаний за допомогою трубопроводу (12), насоса (13) і клапана (14) з виходом контейнера (1) для жирів, а інший вхід за допомогою трубопроводу (15) і клапана (16) з`єднаний з виходом змішувача (4), відстійник (17) для розділення суміші на фракції, вхід якого з`єднаний трубопроводом (18) з виходом реактора (11), приймач (19) побічних продуктів, вхід якого з`єднаний трубопроводом (20) з виходом важкої фракції відстійника (17), і приймач (21) готового продукту - біодизелю, вхід якого з`єднаний трубопроводом (22) з виходом легкої фракції відстійника (17), і кавітаційний пристрій для турбулізації потоку рідини в реакторі (11), яка відрізняється тим, що в лінії трубопроводу (12), що з`єднує вихід контейнера (1) для жирів з входом реактора (11), послідовно встановлені холодильник (23) для видалення з жирів воску і парафіну, фільтр (24) для видалення з жирів важкої фракції і нагрівник (25) для попереднього нагріву жирів. 2. Лінія для виробництва біодизелю за п. 1, яка відрізняється тим, що кавітаційний пристрій виконаний у вигляді дезінтегратора (26) роторного 2 (19) 1 3 Корисна модель відноситься до устаткування для виробництва дизельного палива, яке одержують шляхом переробки жирів рослинного або тваринного походження на біологічне дизельне паливо - біодизель, і що вживається в дизельних двигунах тракторів і автомобілях транспортного, будівельного і сільськогосподарського призначення. Широко відомо, що нафтопродукт як дизельне паливо цілком можливе замінити дешевшим і екологічно чистішим видом пального - це метиловим ефіром жирних (масляних) кислот, який в світовій практиці прийнято називати біодизель. З рівня техніки відома лінія (устаткування) для виробництва біодизеля (метилового ефіру жирної кислоти), що включає контейнери для жирів рослинного або тваринного походження, для метанолу (метилового спирту) і для каталізатора, змішувач для отримання розчину метанолу з каталізатором, у якого один вхід за допомогою трубопроводу, насоса і клапана сполучений з виходом контейнера для метанолу, а інший вхід за допомогою трубопроводу, насоса і клапана сполучений з виходом контейнера для каталізатора, реактор для етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором, один вхід якого сполучений за допомогою трубопроводу, насоса і клапана з виходом контейнера для жирів, а інший вхід за допомогою трубопроводу і клапана сполучений з виходом змішувача, відстійник для розділення суміші на фракції, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом реактора, приймач побічних продуктів, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом важкої фракції відстійника, і приймач готового продукту - біодизеля, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом легкої фракції відстійника, і кавітаційний пристрій для турбулізації потоку рідини в реакторі [UA 44931 С2 (ЕНЕРГІЯ УМВЕЛТЕКНОЛОГІ ГМБХ, AT), 15.03.2002, аналог]. Кавітаційний пристрій для турбулізації потоку рідини в реакторі суміщений з реактором і спільно є трубою, заповненою кульковою засипкою, що складається з кульок різного діаметру. В результаті цього перетікання рідини через хаотично розташовані проміжки між кульками супроводжується кавітацією і турбулізацією потоку, що сприяє поліпшенню процесу етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором. Недоліком відомої лінії є відсутність в ній пристроїв для попереднього очищення (від воску, парафіну і важкої фракції) і теплової підготовки жирів перед їх надходженням в реактор, внаслідок чого готовий продукт містить підвищену кількість воску і парафіну, що підвищує його в'язкість і обмежує застосування в зимових умовах. В результаті знижується вихід і якість готового продукту - біодизеля. З рівня техніки також відома лінія (устаткування) для виробництва біодизеля (біопалива), що включає контейнери для жирів рослинного або тваринного походження, для метанолу (метилово 18187 4 го спирту) і для каталізатора, змішувач для отримання розчину метанолу з каталізатором, у якого один вхід за допомогою трубопроводу, насоса і клапана сполучений з виходом контейнера для метанолу, а інший вхід за допомогою трубопроводу, насоса і клапана сполучений з виходом контейнера для каталізатора, реактор для етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором, один вхід якого сполучений за допомогою трубопроводу, насоса і клапана з виходом контейнера для жирів, а інший вхід за допомогою трубопроводу і клапана сполучений з виходом змішувача, відстійник для розділення суміші на фракції, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом реактора, приймач побічних продуктів, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом важкої фракції відстійника, і приймач готового продукту - біодизеля, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом легкої фракції відстійника, і кавітаційний пристрій для турбулізації потоку рідини в реакторі [UA 5651 U (НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР «ІНСТИТУТ МЕХАНІЗАЦІЇ І ЕЛЕКТРИФІКАЦІЇ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА» УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК, UA), 15.03.2005, аналог]. Кавітаційний пристрій встановлений перед реактором і є вихровим розпилювачем, виконаним у вигляді коаксіально-концентричних один до одного зовнішнього і внутрішнього каналів. Зовнішній канал розпилювача закінчується насадкою, має спіральну нарізку і сполучений з трубопроводом контейнера для жирів. Внутрішній канал розпилювача також закінчується насадкою, яка має спіраль, напрям якої зворотний до напряму спіральної нарізки на зовнішньому каналі. При цьому внутрішній канал сполучений з трубопроводом змішувача для підведення розчину метанолу з каталізатором. За рахунок такої компоновки кавітаційного пристрою (перед реактором) і виконання в ньому внутрішнього і зовнішнього спіральних каналів протилежної спрямованості, досягається інтенсивне перемішування вихрових потоків жирів і суміші метанолу з каталізатором на вході в реактор. За рахунок цього швидшає хімічна реакція і процес етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором. Недоліком відомої лінії також є відсутність в ній пристроїв для попереднього очищення (від воску, парафіну і важкої фракції) і теплової підготовки жирів перед їх надходженням в реактор, внаслідок чого готовий продукт містить підвищену кількість воску і парафіну, що підвищує його в'язкість і обмежує застосування в зимових умовах. В результаті знижується вихід і якість готового продукту - біодизеля. З рівня техніки відома найближча по технічній суті, кількості загальних ознак і технічному результату, що досягається, лінія (устаткування) для виробництва біодизеля (рідкого біопалива), що включає контейнери для жирів рослинного або 5 тваринного походження, для метанолу (метилового спирту) і для каталізатора, змішувач для отримання розчину метанолу з каталізатором, у якого один вхід за допомогою трубопроводу, насоса і клапана сполучений з виходом контейнера для метанолу, а інший вхід за допомогою трубопроводу, насоса і клапана сполучений з виходом контейнера для каталізатора, реактор для етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором, один вхід якого сполучений за допомогою трубопроводу, насоса і клапана з виходом контейнера для жирів, а інший вхід за допомогою трубопроводу і клапана сполучений з виходом змішувача, відстійник для розділення суміші на фракції, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом реактора, приймач побічних продуктів, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом важкої фракції відстійника, і приймач готового продукту - біодизеля, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом легкої фракції відстійника, і кавітаційний пристрій для турбулізації потоку рідини в реакторі [UA 11746 U (НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР «ІНСТИТУТ МЕХАНІЗАЦІЇ І ЕЛЕКТРИФІКАЦІЇ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА» УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК, UA), 16.01.2006, найближчий аналог – прототип]. Реактор по висоті роздільний горизонтальними перегородками на камери, що сполучуються між собою, а кавітаційний пристрій виконаний у вигляді лопатевих мішалок, розміщених в кожній камері і встановлених на одному приводному вертикальному валу, пропущеному через кришку і перегородки камер. За рахунок виконання реактора багатокамерним, а кавітаційного пристрою у вигляді багатолопатевої мішалки досягається інтенсивніше перемішування жирів і розчину метанолу з каталізатором у міру руху рідини по камерах реактора, що сполучуються. При цьому швидшає хімічна реакція і процес етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором, оскільки декілька збільшується час перебування рідини в реакторі і час протікання хімічної реакції. Проте і ця лінія не позбавлена суттєвих недоліків. Недоліком відомої лінії також є відсутність в ній пристроїв для попереднього очищення (від воску, парафіну і важкої фракції) і теплової підготовки жирів перед їх надходженням в реактор, внаслідок чого готовий продукт містить підвищену кількість воску і парафіну, що підвищує його в'язкість і обмежує застосування в зимових умовах. В результаті знижується вихід і якість готового продукту - біодизеля. Технічною задачею, на рішення якої направлена корисна модель, є удосконалення лінії для виробництва біодизеля шляхом введення в її склад пристроїв попереднього очищення жирів від домішок і їх теплової підготовки перед надходженням в реактор. Технічний результат, який досягається при рішенні поставленої технічної задачі і використовуванні вдосконаленої лінії для виробництва біодизеля, полягає в зниженні вмісту воску, парафіну і 18187 6 важкої фракції в готовому продукті - біодизелі, що знижує його в'язкість, забезпечує можливість його використовування при низьких температурах в зимовий період і, таким чином, суттєво підвищує його вихід і якість. Технічна задача вирішується, а технічний результат досягається тим, що в лінії для виробництва біодизеля, що включає контейнери для жирів рослинного або тваринного походження, для метанолу і для каталізатора, змішувач для отримання розчину метанолу з каталізатором, у якого один вхід за допомогою трубопроводу, насоса і клапана сполучений з виходом контейнера для метанолу, а інший вхід за допомогою трубопроводу, насоса і клапана сполучений з виходом контейнера для каталізатора, реактор для етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором, один вхід якого сполучений за допомогою трубопроводу, насоса і клапана з виходом контейнера для жирів, а інший вхід за допомогою трубопроводу і клапана сполучений з виходом змішувача, відстійник для розділення суміші на фракції, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом реактора, приймач побічних продуктів, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом важкої фракції відстійника, і приймач готового продукту - біодизеля, вхід якого сполучений трубопроводом з виходом легкої фракції відстійника, і кавітаційний пристрій для турбулізації потоку рідини в реакторі, згідно корисної моделі, в лінії трубопроводу, що сполучує вихід контейнера для жирів з входом реактора, послідовно встановлені холодильник для видалення з жирів воску і парафіну, фільтр для видалення з жирів важкої фракції і нагрівник для попереднього нагріву жирів. Приведені ознаки корисної моделі є суттєвими, оскільки в сукупності достатні для вирішення поставленої технічної задачі і досягнення вказаного технічного результату, а кожен окремо необхідний для ідентифікації лінії для виробництва биодизеля, що заявляється. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак вдосконаленої лінії для виробництва біодизеля, зокрема відмітних при їх взаємодії із загальними ознаками, в рішенні поставленої технічної задачі і досягненні вказаного технічного результату, полягає в наступному. Послідовна установка в лінії трубопроводу, що сполучує вихід контейнера для жирів з входом реактора, холодильника для видалення з жирів воску і парафіну, фільтру для видалення з жирів важкої фракції і нагрівника для попереднього нагріву жирів забезпечує попереднє очищення і теплову підготовку початкових жирів до надходження їх в реактор, що підвищує вихід і якість готового продукту - біодизеля. При цьому в холодильнику відбувається «виморожування» воску і парафіну, що дозволяє ефективно їх видаляти до попадання початкових жирів в реактор. Наявність фільтру забезпечує видалення фільтруючими елементами важкої фракції і їх висновок з технологічного процесу за межі фільтру. Це необхідно для того, щоб надалі в реакторі заздалегідь очищений фільтрат жирів ефективні 7 ше вступав в реакцію з розчином метанолу з каталізатором на молекулярному рівні. Установка нагрівника для попередньої нагріву жирів забезпечує підігрів жирів до приблизно температури 40°С, необхідної для ефективнішого протікання процесу етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором в реакторі. За рахунок цього зменшується вміст воску, парафіну і важкої фракції в готовому продукті - біодизелі, що знижує його в'язкість, забезпечує можливість його використовування при низьких температурах в зимовий період і таким чином суттєво підвищує його вихід і якість. Лінія для виробництва біодизеля має і інші відмітні ознаки, які доповнюють і характеризують корисну модель в окремих випадках її виконання і використовуються для поліпшення технічного результату. У лінії для виробництва біодизеля, згідно корисної моделі, кавітаційний пристрій виконаний у вигляді дезінтегратора роторного типу, встановленого в лінії трубопроводу, що сполучує вихід реактора з входом відстійника, при цьому вихід дезінтегратора додатково сполучений перепускним трубопроводом з трубопроводом, що сполучує вихід змішувача з входом реактора, для утворення кільцевої лінії циркуляції і турбулізації жирів і розчину метанолу з каталізатором по замкнутому контуру А, що включає згадані трубопроводи, реактор і дезінтегратор, а перед відстійником встановлений клапан. За рахунок цього забезпечується збільшення часу перебування рідини (жирів і розчину метанолу з каталізатором) в реакторі і тривалості хімічної реакції і етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором. Лінія для виробництва біодизеля, згідно корисної моделі, включає додатковий дезінтегратор роторного типу, встановлений в лінії трубопроводу, що сполучує вхід реактора з виходом змішувача, перед клапаном, при цьому згаданий трубопровід, що сполучує вхід реактора з виходом змішувача, додатково сполучений перепускним трубопроводом з трубопроводом, що сполучує контейнер для метанолу з входом змішувача для утворення кільцевої лінії циркуляції і турбулізації розчину метанолу з каталізатором по замкнутому контуру Б, що включає згадані трубопроводи, змішувач і дезінтегратор. Це забезпечує збільшення часу перебування компонентів (метанолу з каталізатором) в змішувачі, тривалості часу перемішування для отримання однорідного розчину метанолу з каталізатором і поліпшення етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором в реакторі. При цьому також суттєво підвищується вихід і якість готового продукту - біодизеля. У лінії для виробництва біодизеля, згідно корисної моделі, в лініях трубопроводів, що сполучують контейнер для метанолу і контейнер для каталізатора із змішувачем, а також в лініях трубопроводів, що сполучують контейнер для жирів і змішувач з реактором на входах в змішувач і реактор встановлені витратоміри. 18187 8 Установка витратомірів дозволяє робити точне дозування метанолу і каталізатора, що поступає в змішувач, а також жиру і розчину метанолу з каталізатором, що поступають в реактор. У лінії для виробництва біодизеля, згідно корисної моделі, в лінії трубопроводу, що сполучує реактор з контейнером для жирів перед холодильником, перед фільтром і перед нагрівником послідовно встановлені клапани і насоси. Установка згаданих клапанів дозволяє перекривати або регулювати подачу жиру в холодильник, фільтр і нагрівник, як в період роботи лінії для виробництва біодизеля, так і при технічному огляді або ремонті устаткування. Установка згаданих насосів дозволяє в технологічній лінії робити примусову подачу під тиском жиру в холодильник, фільтр і нагрівник. З рівня техніки заявник не виявив рішення, співпадаючі з сукупністю загальних і відмітних суттєвих ознак вдосконаленої лінії для виробництва біодизеля, внаслідок чого можна зробити висновок, що технічне рішення, що заявляється, не є частиною рівня техніки і відповідає критерію корисної моделі «новизна». Надалі корисна модель пояснюється кресленням, на якому зображена схема лінії виробництва біодизеля, і докладним описом її конструкції і роботи. Лінія для виробництва біодизеля включає нижче наступні вузли. Контейнери 1, 2, 3 для жирів 1 рослинного або тваринного походження, для метанолу 2 і для каталізатора 3, змішувач 4 для отримання розчину метанолу з каталізатором. У змішувача 4 один вхід за допомогою трубопроводу 5, насоса 6 і клапана 7 сполучений з виходом контейнера 2 для метанолу (метилового спирту), а інший вхід за допомогою трубопроводу 8, насоса 9 і клапана 10 сполучений з виходом контейнера 3 для каталізатора. Реактор 11 для етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором, один вхід якого сполучений за допомогою трубопроводу 12, насоса 13 і клапана 14 з виходом контейнера 1 для жирів, а інший вхід за допомогою трубопроводу 15 і клапана 16 сполучений з виходом змішувача 4. Відстійник 17 для розділення суміші на фракції, вхід якого сполучений трубопроводом 18 з виходом реактора 11. Приймач 19 побічних продуктів, вхід якого сполучений трубопроводом 20 з виходом важкої фракції відстійника 17, і приймач 21 готового продукту - біодизеля, вхід якого сполучений трубопроводом 22 з виходом легкої фракції відстійника 17. Кавітаційний пристрій для турбулізації потоку рідини в реакторі 11. Особливістю лінії для виробництва біодизеля є те, що в лінії трубопроводу 12, що сполучує вихід контейнера 1 для жирів з входом реактора 11, послідовно встановлені холодильник 23 для видалення з жирів воску і парафіну, фільтр 24 для видалення з жирів важкої фракції і нагрівник 25 для попереднього нагріву жирів до температури приблизно 40°С. 9 Крім того, кавітаційний пристрій виконаний у вигляді дезінтегратора 26 роторного типу, встановленого в лінії трубопроводу 18, що сполучує вихід реактора 11 з входом відстійника 17. При цьому вихід дезінтегратора 26 додатково сполучений перепускним трубопроводом 27 з трубопроводом 15, що сполучує вихід змішувача 4 з входом реактора 11, для утворення кільцевої лінії циркуляції і турбулізації жирів і розчину метанолу з каталізатором по замкнутому контуру А, що включає згадані трубопроводи 15, 18, 27, реактор 11 і дезінтегратор 26. Перед відстійником 17 встановлений клапан 28 для забезпечення функціонування кільцевої лінії циркуляції і турбулізації жирів і розчину метанолу з каталізатором по замкнутому контуру А, що включає згадані трубопроводи 15, 18, 27, реактор 11 і дезінтегратор 26. Лінія для виробництва біодизеля також включає додатковий дезінтегратор 29 роторного типу, встановлений в лінії трубопроводу 15, що сполучує вхід реактора 11 з виходом змішувача 4, перед клапаном 16. При цьому згаданий трубопровід 15, що сполучує вхід реактора 11 з виходом змішувача 4, додатково сполучений перепускним трубопроводом 30 з трубопроводом 5, що сполучує контейнер 2 для метанолу з входом змішувача 4. Це необхідне для утворення кільцевої лінії циркуляції і турбулізації розчину метанолу з каталізатором по замкнутому контуру б, що включає згадані трубопроводи 15, 30, 5, змішувач 4 і дезінтегратор 29. У лініях трубопроводів 5, 8, що сполучують контейнер 2 для метанолу і контейнер 3 для каталізатора із змішувачем 4, а також в лініях трубопроводів 12, 15, що сполучують контейнер 1 для жирів і змішувач з реактором 11 на входах в змішувач 4 і реактор 11 встановлені витратоміри 31, 32, 33, 34. У лінії трубопроводу 12, сполучує реактор 11 з контейнером для жирів 1 перед холодильником 23 перед фільтром 24 і перед нагрівником 25 послідовно встановлені клапани 35, 36, 37 і насоси 38, 39, 40. У лінії трубопроводу 20, що сполучує вихід важкої фракції відстійника 17 з приймачем 19 побічних продуктів послідовно встановлені клапан 41 контейнер 42 для побічних продуктів і насос 43. У лінії трубопроводу 20, що сполучує вихід легкої фракції відстійника 17 з приймачем 21 готового продукту - біодизеля послідовно встановлені клапан 44, насос 45, фільтр 46 і насос 47. Лінія для виробництва біодизеля працює таким чином. Жири рослинного або тваринного походження з контейнера 1 для жирів поступають по трубопроводу 12 через відкритий клапан 35 і за допомогою насоса 38 подаються в холодильник 23, де відбувається їх охолодження до температури приблизно 5°С і випадання («виморожування») воску і парафіну, які потім видаляють з холодильника 23. З холодильника 23 по трубопроводу 12 через відкритий клапан 36 за допомогою насоса 39 жири подають у фільтр 24 для видалення важкої фракції. 18187 10 Заздалегідь очищені від воску, парафіну і важкої фракції жири по трубопроводу 12, через відкритий клапан 37 за допомогою насоса 40 подають в нагрівник 25 для попереднього нагріву до температури приблизно 40°С, що дозволяє провести теплову підготовку жирів перед надходженням в реактор 11. Це дозволяє активізувати і скоротити час хімічної реакції в процесі етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором в реакторі 11. Паралельно метанол (метиловий спирт) з контейнера, а каталізатор (луг або кислота) з контейнера 3 відповідно по лініях трубопроводів 5 і 8 за допомогою насосів 6 і 9 через відкриті клапани 7 і 10 подають через дозатори 31 і 32 в змішувач 4 при закритому клапані 16. Змішувач заповнюють в пропорції приблизно 110кг метанолу на 20кг каталізатора. Потім закривають клапани 7 і 10 і включають дезінтегратор 29, який протягом 5 хвилин здійснює кільцеву циркуляцію і турбулізацію розчину метанолу з каталізатором по замкнутому контуру Б, що включає трубопроводи 15, 30, 5 змішувач 4 і дезінтегратор 29. Процес циркуляції метанолу з каталізатором по замкнутому контуру Б супроводжується інтенсивним процесом кавітації, що виникає під час роботи дезінтегратора 29, що забезпечує однорідність суміші метанолу з каталізатором. Після цього відкривають клапан 14 і жири з нагрівника 25 за допомогою насоса 13 і дозатора 33 подають в реактор 11. Одночасно відкривають клапан 16 і суміш метанолу з каталізатором із змішувача 4 по трубопроводу 15 за допомогою дезінтегратора і дозатора 34 подають в реактор 11. У реактор 11 жири і суміш метанолу з каталізатором подають в пропорції, при якій на 1000кг жирів доводиться приблизно 130 кг розчину метанолу з каталізатором. Потім клапани 14 і 16 закривають, включають дезінтегратор 26 і протягом 60 хвилин при закритому клапані 28 здійснюють кільцеву циркуляцію і турбулізацію жирів і розчину метанолу з каталізатором по замкнутому контуру А, що включає трубопроводи 15, 18, 27, реактор 11 і дезінтегратор 26. Цей процес супроводжується хімічною реакцією, при якій відбувається етерифікація жирів і розчину метанолу з каталізатором. Процес циркуляції жирів з розчином метанолу з каталізатором по замкнутому контуру Б супроводжується інтенсивним процесом кавітації, що виникає під час роботи дезінтегратора 29, що забезпечує їх інтенсивне перемішування, активізацію хімічної реакції і повну етерифікацію жирів і розчину метанолу з каталізатором. Після закінчення хімічної реакції в реакторі 11 відкривають клапан 28 і одержану суміш через трубопровід 18 за допомогою дезінтегратора 26 перекачують у відстійник 17, де відбувається розділення одержаної суміші на легку фракцію - біодизель і важку фракцію - побічний продукт (гліцерин і мило). 11 Важка фракція - побічний продукт (гліцерин і мило) з відстійника 17 через відкритий клапан 41 поступає в контейнер 42 для побічних продуктів, а потім насосом транспортується в приймач 19 побічних продуктів. А легка фракція - біодизель з відстійника 17 через відкритий клапан 44 за допомогою насоса 45 подається у фільтр 46, де віддаляється шлам (парафін), а фільтрат поступає в приймач 21 готового продукту - біодизеля. Таким чином, за рахунок введення до складу вдосконаленої лінії для виробництва біодизеля пристроїв попереднього очищення жирів від домішок і їх теплової підготовки перед надходженням в реактор суттєво зменшується вміст воску, парафіну і важкої фракції в готовому продукті - біодизелі, що знижує його в'язкість, забезпечує можливість його використовування при низьких температурах в зимовий період і таким чином значно підвищує його вихід і якість. А використовування дезінтеграторів для кавітаційної обробки компонентів в реакторі і змішувачі додатково забезпечує повноту хімічної реакції і етерифікації жирів і розчину метанолу з каталізатором в реакторі, що також підвищує якість готового продукту - біодизеля. Приведені відомості, які підтверджують можливість здійснення вдосконаленої лінії для виробництва біодизеля а також можливість рішення поставленої задачі і досягнення вказаного технічного результату, свідчать про те, що пропоноване технічне рішення відповідає критерію корисної моделі «промислова придатність». Перелік позначень: 1. контейнер для жирів 2. контейнер для метанолу 3. контейнер для каталізатора 4. змішувач 5. трубопровід 6. насос 7. клапан 18187 12 8. трубопровід 9. насос 10. клапан 11. реактор 12. трубопровід 13. насос 14. клапан 15. трубопровід 16. клапан 17. відстійник 18. трубопровід 19. приймач побічних продуктів 20. трубопровід 21. приймач готового продукту - біодизеля 22. трубопровід 23. холодильник 24. фільтр 25. нагрівник 26. дезінтегратор 27. перепускний трубопровід 28. клапан 29. дезінтегратор 30. перепускний трубопровід 31. витратомір 32. витратомір 33. витратомір 34. витратомір 35. клапан 36. клапан 37. клапан 38. насос 39. насос 40. насос 41. клапан 42. контейнер для побічних продуктів 43. насос 44. клапан 45. насос 46. фільтр 47. насос 13 Комп’ютерна верстка А. Рябко 18187 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Line for production of biodiesel

Автори англійською

Chernov Petro Yakovych, Ivko Serhii Hennadiiovych

Назва патенту російською

Линия для производства биодизеля

Автори російською

Чернов Петр Яковлевич, Ивко Сергей Геннадьевич

МПК / Мітки

МПК: B01B 1/00, C10L 1/08, B01J 19/00, B02C 13/22, B01F 3/00

Мітки: біодизелю, виробництва, лінія

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/7-18187-liniya-dlya-virobnictva-biodizelyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Лінія для виробництва біодизелю</a>

Подібні патенти