免蒸餾法生物柴油生產方法及系統技術方案

本發明專利技術公開一種用于餐廚垃圾處理的免蒸餾法生物柴油生產方法及系統，其通過固液分離、油水分離、油脂膠質脫除、超聲波常溫脂交換等步驟將餐廚垃圾中所含有的油脂轉換成生物柴油，進一步利用。本發明專利技術可自動將餐廚垃圾中所包含的固體、水分等進行分離，然后進一步將所含油脂轉換成生物柴油使用，設備結構簡單，處理過程，節約能源、生產成本低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術公開一種餐廚垃圾處理裝置，更具體涉及一種用于餐廚垃圾處理的免蒸餾法生物柴油生產方法及系統。
技術介紹
廢棄物資源化利用的科學技術，經過長時間的應用，已證明了一個道理，就是如果廢棄物的資源化處理技術單一應用，其后果將會對人類生存環境帶來更大的危機，尤其是產生二次污染的嚴重問題難以控制，所以廢棄物的綜合處理已經成為當前發展的趨勢。餐廚垃圾的組成極其復雜，其中包含污水、塑料袋、塑料瓶、廢布條、腐敗性有機物、紙張、金屬瓶罐、破碎玻璃、破碎陶瓷片、動物油脂、植物油脂、原生細菌體等物質。目前餐廚垃圾資源化處理技術在國內外的方法和工藝中已呈現“百花齊放”局面，但是基本都是單純的單項處理，沒有走向從單純的處理轉向綜合處理、利用與處置的國際性環保處理趨勢和方向，可能會造成餐廚垃圾中的必然附著物進行轉移及亂填亂放，造成水土污染，或轉移，不僅堵塞城市下水管道，散發惡臭氣味，造成嚴重的二次污染。餐廚垃圾的單一處理工藝從資源化利用價值考慮是可行的，但從長期保護地球環境、人民宜居、保護大氣環境的綜合性角度來考慮，還是可能弊大于利。目前，餐廚垃圾的處理過程中，通常都是提取其中的固體物質作為飼料，而廢水和油脂均混合排出，仍然會對環境造成二次污染，雖然當前有采用餐廚垃圾中的油脂制造生物柴油的技術，但是，其僅是對餐廚垃圾中的油脂進行粗處理，應用范圍較小，不能被廣泛應用于生活中，且其生產設備龐大、生產工藝復雜、處理成本較高。
技術實現思路
針對上述提到的現有技術中的餐廚垃圾處理制造油脂設備結構復雜等缺點，本專利技術提供一種新的免蒸餾法生物柴油生產方法及系統，其通過固液分離、油水分離、油脂膠質脫除、臭氧處理反應、超聲波常溫脂交換`等步驟將餐廚垃圾中所含有的油脂轉換成生物柴油，進一步利用。本專利技術解決其技術問題采用的技術方案是一種免蒸餾法生物柴油生產系統，該系統包括臥式螺帶固液分離設備、油水分離塔、儲油容器、油脂膠質脫除設備、生物油常溫脂交換設備、分液設備和過濾設備，臥式螺帶固液分離設備的出口通過管道連接至油水分離塔中下端，油水分離塔內設有加熱管道，加熱管道從油水分離塔下部伸入至油水分離塔內部，再從油水分離塔中上部輸出至油水分離塔外側，油水分離塔頂部設有刮油器，油水分離塔通過出油管道與儲油容器連接，出油管道入口對應于刮油器設置，儲油容器通過管道與油脂膠質脫除設備連通，油脂膠質脫除設備內部設有固定設置有孔洞撞擊板，撞擊板的兩側對應位置分別安裝有旋漿式水力推進機，旋漿式水力推進機的螺旋槳扇葉設置在油脂膠質脫除設備內，電機設置在油脂膠質脫除設備外側，電機驅動螺旋槳扇葉轉動，油脂膠質脫除設備下部設有油脂出口，油脂出口通過管道連通至強力氣、液混合器與臭氧混合后進入反應器進行氧化，除去脂肪中雜質、色素、臭味、蛋白質等，再生物油常溫脂交換設備內，生物油常溫脂交換設備內設有一個以上的超聲波發生器，生物油常溫脂交換設備頂部開有投料口，生物油常溫脂交換設備底部通過管道連通至分液設備，分液設備底部通過輸油管道連接至過濾設備，過濾設備輸出生物柴油。—種采用上述的免蒸餾法生物柴油生產系統的免蒸餾法生物柴油生產方法，該方法包括下述步驟 (1)、將餐廚垃圾生產過程中所產生的油、水、固混合物通過臥式螺帶固液分離設備進行脫固處理，得到油水混合液； (2)、將油水混合液輸送至油水分離塔進行油水分離，將分離后的油脂輸入儲油容器； (3)、當需要對生物油脂時行加工處理時，通過輸送泵等工具將生物油脂送進油脂膠質脫除設備內后，啟動旋漿水力推進機，并加入濃度85%的磷酸，磷酸與生物油脂的比例為不超過油脂總量的1%，利用油脂膠質脫除設備兩端的旋漿推力使油脂膠質脫除設備內部的液體產生相向撞擊，撞擊時間為10 min-15min,在液體的相向撞擊時間結束后，當即加入稀鹽水，稀鹽水中水、鹽的重量比為95:5至90 :10之間，生物油脂與稀鹽水的重量比例為90 :10 至 80 :20 之間； (4)、繼續啟動旋衆水力推進機,時間為10min-20min ；· (5)、油脂混合體于油脂膠質脫除設備中停留60min——120min； (6)、將已脫膠質的生物油脂被輸進強力氣、液混合器與臭氧混合，臭氧濃度為13.5g/L，臭氧流速為6. 5L/min ； (7)、將生物油脂與臭氧混合體直接輸入反應器，再加入占油脂重量1.5-2. 5%的正庚烷于油脂中，臭氧化反應時間為20-30min ； (8)、將經過臭氧化處理的油脂輸進生物油常溫脂交換設備； (9)、當生物油常溫脂交換設備內的油脂輸入的液面達到符合生產工藝設定的液面高度時，停止輸入，開始啟動生物油常溫脂交換設備底部的鼓氣管，打開投料口，加入固體催化劑和甲醇，該固體催化劑為負離子金屬堿催化劑，固體催化劑用量為生物油脂質量的1. 5%——3. 5%，甲醇用量為生物油脂質量的13%——38%，在加入甲醇后再加入共溶劑； (10)、利用攪拌器連續攪拌10min——15min，再加入固體金屬堿催化劑，加入量為生物油脂質量的3%——4. 5% ； (11)、當加入所需要的助劑后，關閉投料孔，開啟物料循環輸送泵，并開啟超聲波發生器，超聲波發生器的初始頻率為25KHZ，時間為lmin，隨后逐步增大到30KHZ，時間為30min——40min，反應溫度為25——35°C。(12)、當油脂于生物油常溫脂交換設備中完成脂交換后，將生物油脂混合物輸入分液設備靜置分層，上層為甲醇和甘油混合液體，下層為粗制生物柴油； (13)、首先將分液設備設于下部排液口開啟，讓粗制生物柴油輸送進入過濾設備，過濾后得到精制生物柴油并回收固體催化劑。本專利技術解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括 所述的臥式螺帶固液分離設備包括有一個臥式圓筒形外殼，外殼內設有濾網，濾網內部固定設有輸送螺帶，螺帶驅動電機配合變速器帶動濾網及螺帶轉動，臥式螺帶固液分離設備底部設有油、水混合體輸出管道。所述的油水分離塔的頂部裝有紅外線水體液面定位儀。所述的出油管道上設有電動閥。所述的臭氧氣體由臭氧發生器提供。所述的超聲波發生器外圍分別裝有套管，套管四周開有內螺紋射流孔，套管的材質為能釋放陽離子的耐酸堿塑料。所述的套管上方固定設有卡定器，通過卡定器將超聲波發生器安裝在生物油常溫脂交換設備內部。所述的生物油常溫脂交換設備內裝有液體導流管，液體導流管一端連接在生物油常溫脂交換設備上部，另一端連接在生物油常溫脂交換設備底部，液體導流管上連接有泵具。所述的生物油常溫脂交換設備底部設有鼓氣管，鼓氣管的一端連接壓縮空氣機。所述的油水分離時，油水分離塔內的油水混合液加熱至60°C——85°C，待生物油脂上浮后實現油水分層，上層的生物油脂由刮油器刮出，并通過出油管道送入儲油容器內；所述的共溶劑的選擇為甲乙酮和叔丁醇，共溶劑的加入量是生物油脂質量的0. 5%—2%。所述的共溶劑還包括有加入量是生物油脂質量的0. 5%的叔丁醇。所述的固體陰離子金屬堿催化劑的特征是以試劑活性碳和鋁、鈉、鐵、鎂和鋰的環狀結構硅酸鹽礦物的納 米顆粒為基核，外裹硅、鋁、鋰網狀骨架介質且帶極性的雜化荷為載體，含負載15%——25% KNO3的固體催化劑。本專利技術的有益效果是本專利技術可自動將餐廚垃圾中所包含的固體、水分等進行分離，然本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種免蒸餾法生物柴油生產系統，其特征是：所述的系統包括臥式螺帶固液分離設備（3）、油水分離塔（4）、儲油容器（1）、油脂膠質脫除設備（11）、生物油常溫脂交換設備（16）、分液設備（26）和過濾設備（27），臥式螺帶固液分離設備（3）的出口通過管道連接至油水分離塔（4）中下端，油水分離塔（4）內設有加熱管道（5），加熱管道（5）從油水分離塔（4）下部伸入至油水分離塔（4）內部，再從油水分離塔（4）中上部輸出至油水分離塔（4）外側，油水分離塔（4）頂部設有刮油器（7），油水分離塔（4）通過出油管道（8）與儲油容器（1）連接，出油管道（8）入口對應于刮油器（7）設置，儲油容器（1）通過管道（10）與油脂膠質脫除設備（10）連通，油脂膠質脫除設備（11）內部設有固定設置有孔洞撞擊板（12），撞擊板（12）的兩側對應位置分別安裝有旋漿式水力推進機（14），旋漿式水力推進機（14）的螺旋槳扇葉設置在油脂膠質脫除設備（11）內，電機設置在油脂膠質脫除設備（11）外側，電機驅動螺旋槳扇葉轉動，油脂膠質脫除設備（11）下部設有油脂出口，油脂出口通過管道連通至強力氣、液混合器（30），與臭氧氣體混合后，進入臭氧處理反應器（28）內，經過臭氧化處理的油脂由反應器的下部出口輸往生物油常溫脂交換設備（16）內，生物油常溫脂交換設備（16）內設有一個以上的超聲波換能器（17），生物油常溫脂交換設備（16）頂部開有投料口（24），生物油常溫脂交換設備（16）底部通過管道連通至分液設備（26），分液設備（26）底部通過輸油管道連接至過濾設備（27），過濾設備（27）輸出生物柴油。...

【技術特征摘要】
2012.11.23 CN 201210481274.81.一種免蒸餾法生物柴油生產系統，其特征是所述的系統包括臥式螺帶固液分離設備(3)、油水分離塔(4)、儲油容器(1)、油脂膠質脫除設備(11)、生物油常溫脂交換設備(16)、分液設備(26)和過濾設備(27)，臥式螺帶固液分離設備(3)的出口通過管道連接至油水分離塔(4)中下端，油水分離塔(4)內設有加熱管道(5)，加熱管道(5)從油水分離塔(4)下部伸入至油水分離塔(4)內部，再從油水分離塔(4)中上部輸出至油水分離塔(4)外偵牝油水分離塔(4)頂部設有刮油器(7)，油水分離塔(4)通過出油管道(8)與儲油容器(I)連接，出油管道(8)入口對應于刮油器(7)設置，儲油容器(I)通過管道(10)與油脂膠質脫除設備(10)連通，油脂膠質脫除設備(11)內部設有固定設置有孔洞撞擊板(12)，撞擊板(12)的兩側對應位置分別安裝有旋漿式水力推進機(14)，旋漿式水力推進機(14)的螺旋槳扇葉設置在油脂膠質脫除設備(11)內，電機設置在油脂膠質脫除設備(11)外側，電機驅動螺旋槳扇葉轉動，油脂膠質脫除設備(11)下部設有油脂出口，油脂出口通過管道連通至強力氣、液混合器(30)，與臭氧氣體混合后，進入臭氧處理反應器(28)內，經過臭氧化處理的油脂由反應器的下部出口輸往生物油常溫脂交換設備(16)內，生物油常溫脂交換設備(16)內設有一個以上的超聲波換能器(17)，生物油常溫脂交換設備(16)頂部開有投料口(24),生物油常溫脂交換設備(16)底部通過管道連通至分液設備(26)，分液設備(26)底部通過輸油管道連接至過濾設備(27 )，過濾設備(27 )輸出生物柴油。2.根據權利要求1所述的免蒸餾法生物柴油生產系統，其特征是所述的臥式螺帶固液分離設備(3)包括有一個臥式圓筒形外殼，外殼內設有濾網，濾網內部固定設有輸送螺帶，螺帶驅動電機配合變速器帶動濾網及螺帶轉動，臥式螺帶固液分離設備(3)底部設有油、水混合體輸出管道。3.根據權利要求1所述的免蒸餾法生物柴油生產系統，其特征是所述的油水分離塔(4)的頂部裝有紅外線水體液面定位儀(6)。4.根據權利要求1所述的免蒸餾法生物柴油生產系統，其特征是所述的超聲波換能器(17)外圍分別裝有套管(18)，套管(18)四周開有內螺紋射流孔(19)，套管(15)上方固定設有卡定器(20)，通過卡定器(20)將超聲波換能器(17)，套管(18)及超聲波換能器(17)由設于脂交換設備(16)頂部外的氣動或液動提降器(35)控制其深入于生物油常溫脂交換設備(16)內部的高度。5.根據權利要求1所述的免蒸餾法生物柴油生產系統，其特征是所述的生物油常溫脂交換設備(16)內裝有液體導流管(21)，液體導流管(21) —端連接在生物油常溫脂交換設備(16)上部，并由出液口進入套管(18)的內腔上部，另一端連接在生物油常溫脂交換設備(16 )底部，液體導流管(21)上連接有泵具(22 )。6.根據權利要求1所述的免蒸餾法生物柴油生產系統，其特征是所述的生物油常溫脂交換設備(16)底部設有鼓氣管(25)，鼓氣管(25)的一端連接壓縮空氣機。7.根據權利要求4所述的免蒸餾法生物柴油生產系統，其特征是所述的套管材質為能釋放陰離子的耐酸堿塑料或陶瓷，陰離子釋放量為10000個以上/cm2，所述的內螺紋射流孔為一塔形空心形，內有螺紋，并具有能自然釋放15000個以上/ cm2陰離子的能量。8.一種采用如權利要求1至6中任意一項所述的免蒸餾法生物柴油生產系統的免蒸餾法生物柴油生產方法，其特征是所述的方法包括下述步驟 (1)、將餐廚垃圾生產過程中所產生的油、水、固混合物通過臥式螺帶固液分離設備(3)進行脫固處理...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許文姬，李國聲，李漢聲，李振聲，
申請(專利權)人：華南再生資源中山有限公司，
類型：發明
國別省市：