专利名称：用于制造生质柴油的往复式管型连续式反应器的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及生质柴油的制造设备，更详而言之，是指一种用于制造生质柴油 的往复式管型连续式反应器。
背景技术：
生物柴油的基本反应称为转酯化反应，就是将各种植物油脂，例如大豆油(黄豆 油)、玉米油、葵花油、菜籽油、米糠油、棕榈油、椰子油、棉花籽油等，或动物油脂、回收油脂 作为原料，与醇类(甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇)和触媒搅拌混合即会产生酯转化反应，进而 生成生物柴油与甘油。现有用于制作生质柴油的反应器，通常为批次搅拌反应槽或是连续式的搅拌反应 槽，亦即将触媒(氢氧化钠、氢氧化钾或甲醇钠)、甲醇和原料油脂置入反应桶槽中，再以搅 拌器将其均勻混合以进行转酯化反应进而制成生质柴油。在单位时间反应产量需求增大而需要以较大的桶槽来进行反应以提高产率时，既 有反应器因其体积视其搅拌混合机构设计而受影响与限制。为了减小连续式搅拌反应槽的 体积，工业界通常使用多组反应器串连方式设计。根据Rushton理论，搅拌机转动产生的流 量可用下列方程式表示其中QA-转动产生的流量N-转速DA-搅拌器叶片直径η-比例系数换言之，反应器桶槽容积愈大时，则需要更高转速或更长的叶片才能提供良好的 混合效果，代表需要损耗更多能源或需要更高成本。此外，因反应槽内的搅拌器为单一方向 转动，所产生的涡流将受桶槽形状的影响，常会造成某些部分搅拌不均勻，而降低反应物的
转化率。由于转酯化反应的反应物甲醇的沸点为64. 7°C，使得一般搅拌反应器的操作温度 均维持在60°C以下，以避免甲醇大量挥发逸出。而使用传统的搅拌反应器设计，反应器滞留 时间需达数小时之久，方能使反应转化率达到国家标准的要求，因此，均需使用体积庞大的 反应器。许多人尝试以传统技术升温操作，导致经常面临机械轴封发生泄露，而引发甲醇蒸 气外泄酿成工安意外。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种用于制造生质柴油的往复式管型连续式反
3应器，使用缓慢动作的往复式简谐运动机械结构，在升压升温条件下操作以提高反应速率 与提升转酯化反应的转化率与提升产品纯度。为达成上述目的，本实用新型所提供的用于制造生质柴油的往复式管型连续式反 应器，具有至少一反应器管，该反应器管具有一流体的入口端与一出口端，以及一往复式简 谐运动驱动机构用以控制流体于该反应器管内前进或后退以造成扰流。依据上述构思，本实用新型还包含至少一锐孔板组，该锐孔板组具有多个锐孔板 设置于该反应器管内部，以强化流体于管体内的扰流效果。依据上述构思，本实用新型的锐孔板的锐孔直径为反应器管管径的1/3至3/4倍， 且相邻锐孔板之间距为反应器管管径的1/3倍至3倍时可达成较佳扰流效果。依据上述构思，本实用新型的至少一反应器管是由多支反应器管组成，该入口端 设于第一支反应器管，该出口端设于最后一支反应器管，且，入口端与出口端分别与一组活 塞连接，活塞并与该往复式简谐运动驱动机构连结。所述的往复式管型连续式反应器，其中该往复式简谐运动驱动机构还具有一受该 马达驱动的减速齿轮机与一链轮连结，且利用一传动轴及一固定轴承连结并驱动一可变振 幅转盘，以将转动机械的圆周运动转化为往复式活塞运动。所述的往复式管型连续式反应器，还包括一两端附有万向接头的推动轴，用以带 动该往复式简谐运动驱动机构带动活塞作往复简谐运动。所述的往复式管型连续式反应器，其中该往复式简谐运动驱动机构利用一轴向滚 珠轴承沿着一直线运动导杆而作线性简谐运动，该直线运动导杆则利用两端可调节固定架 固定于一支撑结构上。所述的往复式管型连续式反应器，其中该马达驱动减速齿轮机通过一滚珠链条或 一三角皮带与该链轮连结。本实用新型的有益效果是，所提供的用于制造生质柴油的往复式管型连续式反应 器，在升压升温条件下操作可以提高反应速率与提升转酯化反应的转化率与提升产品纯度。
图1为本实用新型的单一反应器模块的立体图； 图2为本实用新型的单一反应器模块的上视图； 图3为本实用新型的单一反应器模块的前视图； 图4为本实用新型的单一反应器模块的左视图； 图5为本实用新型的单一反应器模块的右视图； 图6为本实用新型的反应器管内装置的锐孔板组； 图7为本实用新型的反应器管内装置的锐孔板设计图； 图8为本实用新型的可变振幅转盘设计图； 图9为本实用新型的双反应器模块的立体图； 图10为本实用新型的双反应器模块的上视图； 图11为本实用新型的双反应器模块的前视图； 图12为本实用新型的双反应器模块的左视图；[0035]图13为本实用新型的双反应器模块的右视图；图14为本实用新型的偶数反应器模块的立体图；图15为本实用新型的偶数反应器模块的上视图；图16为本实用新型的偶数反应器模块的前视图；图17为本实用新型的偶数反应器模块的左视图；图18为本实用新型的偶数反应器模块的右视图；图19为本实用新型的反应器模块的固定支撑结构示意图；图20为本实用新型的往复式简谐运动驱动设备示意图；图21为本实用新型供偶数反应器模块使用的工作流体补充槽组。主要元件符号说明1反应器管2U型管件3 法兰4 活塞5可变振幅转盘6 链轮7变频马达8往复式简谐运动驱动机构9 入口端10 出口端11直线运动导杆12异径大小头13 采样口14滚珠链条15锐孔板16锐孔板17 钢条18H型钢固定钢架19往复式运动机械结构的支撑架20多孔板21传动轴[0066]22固定轴承23轴向滚珠轴承24可调节固定架25推动轴26固定轴承27减速齿轮机28工作流体补充槽29补充及排泄口[0074]30液体补充手孔31液位显示32支撑架33与活塞配管连接的衔接口
具体实施方式
为能更清楚地说明本实用新型，兹举较佳实施例并配合图示详细说明如后。本实用新型用于制造生质柴油的往复式管型连续式反应器，可为单一反应器模 块、双反应器模块、或偶数的多反应器模块的组合。兹先以单一反应器模块为例说明。请配合图1所示的反应器，该反应器包括有N(列)x M(行)支的不锈钢制反应器 管1，其中，N为水平方向管数且可为任何正整数，但M为垂直方向管数且必须为偶数，在本 实施例中，以N = 4，M = 6为例，如图2所示可清楚见到四支反应器管1横向并排，图3所 示可清楚见到六支反应器管1纵向并排。于串联组合上述的该些反应器管1时，如图4所示，反应器管1在接近反应物的入 口端9与出口端10的一端使用法兰3与U型管件2以进行结合，或可直接使用U型管件2 与反应器管1焊接组合。图5进一步显示反应器管1的另一端使用法兰3及U型管件2进 行组合，其目的是便于拆卸法兰3及U型管件2，以利进一步地安装或拆卸如图6所示包括 一锐孔板15、多个锐孔板16与多根钢条17所组成的锐孔板组，如图7所示，前述该些锐孔 板16是通过该些钢条17串连而被以间隔方式固定，在本实施例中是以三条钢条17为例， 惟不以此为限，当然，用以固定锐孔板16的方式并不以钢条17为限，举凡其它可造成锐孔 板16被间隔地固定的结构皆应为本实用新型申请专利范围所涵盖。上述锐孔板16可对流经其间的流体造成扰流与混合的效果，尤其是在流体进行 往复运动时，通过锐孔板16的流动面积缩小与放大变化，更可获得充分的混合目的。在本 实施例中，锐孔板16中间的锐孔直径约在反应器管1管径的1/3至3/4之间，尤以在1/2 左右时最为方便加工，且对于造成流体混合效果为较佳。另外，相邻锐孔板16之间距以反 应器管1管径的1/2倍至2倍为佳，尤其是在该间距约等于管径时，对流体造成的混合效果 为佳。而外径大于锐孔板16外径的锐孔板15，其被采用与法兰3相同尺寸的金属板制作， 并于其周缘设有多个螺丝孔以便安装结合，锐孔板15的开孔直径则与锐孔板16的锐孔直 径相当。图1更显示第一支反应器管具有该反应物的入口端9，最后一支反应器管则具有 该反应物的出口端10，且入口端9与出口端10各别通过一异径大小头12而与活塞4连接， 活塞4再与一往复式简谐运动驱动机构8连结。请再配合图20所示，用以产生往复式简谐 运动所使用的变频马达7驱动减速齿轮机27，据以带动滚珠链条14与链轮6，并进一步地 造成为固定轴承22、26所限位的传动轴21驱动可变振幅转盘5，至此以将转动机械的圆周 运动转化为往复式活塞运动，尔后复由两端附有万向接头的推动轴25带动该往复式简谐 运动驱动机构8，往复式简谐运动驱动机构8再通过轴向滚珠轴承23沿着固定于两端可调 节固定架24的直线运动导杆11而作线性简谐运动，并带动活塞4作往复简谐运动，以使反 应流体在反应器管1内除了往前推进外，同时也受活塞4的前推及后送进行简谐与往复运 动，据此，反应流体将在反应器管1内产生扰流并获致良好的充分混合效果，且反应流体在反应器管1内停留一定的滞留反应时间以完成转酯化反应。再者，反应流体因被限制在管状反应器内，可以借着反应压力及反应温度调节，让 反应流体虽在升温条件下，仍维持在液体状态进行反应，以避免甲醇的挥发逸出，提升反应 器的操作安全性。在往复运动设计上，本实用新型利用可变振幅转盘5相位角设定，使链轮6转动 时，上下两组活塞4会成180度的相位角运行，据以让流体输送马达不会受到逆流的压力影 响。而当变频马达7及减速齿轮机27调整链轮6的转速后，通过可变振幅转盘5调节活塞 4的行程长短，该可变振幅转盘5结构请参图8，该结构设计适用于不同尺寸的反应器，使得 往复式简谐运动机械结构的设计得以标准化。另说明的是，活塞4内部的流体可以使用甘油或生质柴油，流体是由图21所示工 作流体补充槽28所提供，该工作流体补充槽28具有液位显示31、补充及排泄口 29、补充手 孔30、与活塞配管连接的衔接口 33及支撑架32等结构。其次，本实施例的反应器更可设有 采样口 13，以便于对反应器管1内的流体进行采样。以上所述即为单一反应器模块的结构及作动说明。于后再叙述双反应器模块。图9、图10及图11所示的反应器设置有N(列)x M(行)支不锈钢制反应器管1， 其中N可以为任何正整数，但M必须为偶数，在本实施例中N = 8，M = 6。本实施例的双反 应器模块于串联组合该些反应器管1时，同样于接近反应物的入口端9与出口端10的一端 是以法兰3与U型管件2进行结合(图12参照)，或可直接使用U型管件2与反应器管1 焊接组合。反应器管1的另一端则使用法兰3及U型管件2进行组合(图13参照)，其目 的是便于拆卸法兰3及U型管件2，以便安装或拆卸如图6所示的锐孔板组。同样地，反应 器管1内的锐孔板组具有锐孔板15、多个锐孔板16与多根钢条17，其等结构关系、作用与 达成效果如同上述，容不赘述。图14至图18揭示由四组反应器组合成一套偶数反应器模块，所述反应器数目可 以为2以上的任何偶数。同样地，每一组反应器设置有N(列)xM(行)支不锈钢制反应器 管1，且N可以为任何正整数，但M必须为偶数。在本实施例中N = 8，M= 12。本实施例主 要在于具有更多的反应器管1，其余结构概与上述相同，故不再赘述。另说明的是，反应器模块的固定支撑结构，可因应实际需要设计成如图19所示的 结构，即，利用H型钢制作的支撑结构18用于提供反应器的支撑负荷，前端为往复式运动机 械结构的支撑架19，其后，在适当间距设有多组多孔板20，可以让管群固定在多孔板上。反 应器模块的固定支撑结构可以视需要做保温、蒸气加热等附属设备。以上所述仅为本实用新型较佳可行实施例而已，举凡应用本实用新型说明书及申 请专利范围所为的等效结构变化，理应包含在本实用新型的专利范围内。
权利要求一种应用于转酯化反应生产生质柴油的往复式管型连续式反应器，其特征在于，具有至少一反应器管，该反应器管具有一流体的入口端与一出口端，以及一往复式简谐运动驱动机构具有一马达，该马达驱动一活塞作动，造成该反应器管内的流体前进或后退。
2.如权利要求1所述的往复式管型连续式反应器，其特征在于，还包含至少一锐孔板 组，该锐孔板组具有多个锐孔板设置于该反应器管内部。
3.如权利要求2所述的往复式管型连续式反应器，其特征在于，该锐孔板组的所述锐 孔板通过至少一钢条而为串接且间隔设置。
4.如权利要求2所述的往复式管型连续式反应器，其特征在于，所述锐孔板的锐孔直 径为反应器管管径的1/3至3/4倍。
5.如权利要求2所述的往复式管型连续式反应器，其特征在于，所述相邻锐孔板的间 距为反应器管管径的1/3倍至3倍。
6.如权利要求1所述的往复式管型连续式反应器，其特征在于，该至少一反应器管是 由多支反应器管组成，该入口端设于第一支反应器管，该出口端设于最后一支反应器管， 且，入口端与出口端分别与该活塞连接，活塞并与该往复式简谐运动驱动机构连结。
7.如权利要求6的往复式管型连续式反应器，其特征在于，该往复式简谐运动驱动机 构还具有一受该马达驱动的减速齿轮机与一链轮连结，且利用一传动轴及一固定轴承连结 并驱动一可变振幅转盘，以将转动机械的圆周运动转化为往复式活塞运动。
8.如权利要求7所述的往复式管型连续式反应器，其特征在于，还包括一两端附有万 向接头的推动轴，用以带动该往复式简谐运动驱动机构带动活塞作往复简谐运动。
9.如权利要求7所述的往复式管型连续式反应器，其特征在于，该往复式简谐运动驱 动机构利用一轴向滚珠轴承沿着一直线运动导杆而作线性简谐运动，该直线运动导杆则利 用两端可调节固定架固定于一支撑结构上。
10.如权利要求7所述的往复式管型连续式反应器，其特征在于，该马达驱动减速齿轮 机通过一滚珠链条或一三角皮带与该链轮连结。
专利摘要本实用新型公开了一种用于制造生质柴油的往复式管型连续式反应器，具有至少一反应器管及设置于反应器管内的一锐孔板组，该反应器管具有一流体的入口端与一出口端，以及一往复式简谐运动驱动机构用以控制流体于该反应器管内前进或后退，且流体受到锐孔板组影响而造成扰流。
文档编号C10L1/02GK201744346SQ20102011703
公开日2011年2月16日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者张荣兴, 黄承荣 申请人:丰映科技股份有限公司;张荣兴