[发明专利]工业化微波合成生物柴油的装置及其方法

权利要求书

1.一种工业化微波合成生物柴油的装置，包括原料预处理设备单元(A)、低碳醇回收设备单元(C)，以及中央控制设备单元(H)，其特征在于，原料预处理设备单元(A)与低碳醇回收设备单元(C)之间还设置有酯化/酯交换反应设备单元(B)，并通过管路连接；所述酯化/酯交换反应设备单元(B)为在釜式或管式反应器上旁路串联有用于将所述釜式反应器或所述管式反应器中的反应物及催化剂进行微波加热的第一微波反应器，所述釜式或管式反应器与所述第一微波反应器间设置有用于将所述反应物及催化剂在所述釜式或管式反应器与所述第一微波反应器之间强制循环的循环泵(B5)；第一微波反应器为微波静态反应器，所述微波静态反应器是将静态混合型管式反应器置于微波场中，并将所述静态混合型管式反应器的金属外壳及位于微波场中的金属配件换成对微波透明的非金属材料；所述中央控制设备单元(H)包括中央控制计算机和控制柜，进行各工艺设备开停控制、物料流速流量控制、温度压力控制、微波辐射功率和辐射方式控制，显示及监测各设备的工艺状况。

2.根据权利要求1所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，所述非金属材料为聚四氟乙烯、聚烯烃、陶瓷或玻璃材料。

3.根据权利要求1所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，所述的釜式反应器为常规釜式反应器，或在所述常规釜式反应器上设置有微波辐射源的微波釜式反应器(B1)。

4.根据权利要求1所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，所述管式反应器为微波管式反应器或常规管式反应器；所述微波管式反应器包括微波大管径循环管式反应器或微波小管径长管式不循环反应器；所述微波大管径循环管反应器的循环反应管为置于微波场中的单环或多环反应管，且管的材料为非金属材料，所述循环反应管的反应容积为几升到20M³；所述微波小管径长管不循环反应器为置于微波场中的小管反应器，且管的材料为非金属材料。

5.根据权利要求3或4所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，所述微波场的微波辐射为连续微波辐射或微波脉冲辐射。

6.根据权利要求1所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，原料预处理设备单元(A)包括物料储存容器、原料预热和除水设备以及催化剂制备设备。

7.根据权利要求1或6所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，酯化/酯交换反应设备单元(B)还包括有用于计量反应物和催化剂的高位计量容器，所述高位计量容器分别连接原料预处理设备单元(A)中的物料储存容器和催化剂制备设备；所述高位计量容器输出连接所述釜式反应器或所述管式反应器。

8.根据权利要求7所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，所述酯化/酯交换反应设备单元(B)还包括第一冷凝器，所述第一冷凝器将所述釜式或管式反应器中蒸发的反应物进行冷凝后输送回所述釜式或管式反应器。

9.根据权利要求1所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，酯化/酯交换反应设备单元(B)将反应物及催化剂的反应温度控制在30℃-90℃。

10.根据权利要求1、2、3、4、6或9任一所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，酯化/酯交换反应设备单元(B)还包括用于对经过第一微波反应器加热后的反应物及催化剂进行二次加热的第二微波反应器，所述第二微波反应器为一个所述的微波静态反应器或一个微波管式反应器。

11.根据权利要求10所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，由第一微波反应器进入第二微波反应器的反应产物为由泵驱动或是靠所述反应产物的势能输送；所述第二微波反应器入口接收来自第一微波反应器出口的反应产物，或同时接收追加的反应物和催化剂。

12.根据权利要求1、2、3、4、6或9任一所述的工业化微波合成生物柴油的装置，其特征在于，酯化/酯交换反应设备单元(B)还包括用于对经过第一微波反应器加热后的反应产物进行二次加热的第二微波反应器，所述第二微波反应器为一个以上的所述微波静态反应器的串联或一个以上的微波管式反应器的串联。