[发明专利]一种甘油精制系统

说明书

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，尤其涉及生物柴油副产品精细加工设备，具体涉及一种甘油精制系统。

背景技术

生物柴油是以油料作物、野生油料植物、微藻等植物油脂和动物油脂等为原料油，与醇类通过酯交换反应制成的可代替石化柴油的燃料，其反应过程中除了生成脂肪酸酯（生物柴油）外，还会生成大量的副产物——甘油。甘油在工业上有很多应用，在合成领域，可以用于制造硝化甘油、醇酸树脂和环氧树脂。在医学领域，用以制取各种制剂、溶剂、吸湿剂、防冻剂和甜味剂，配剂外用软膏或栓剂等。在涂料工业中，可用以制取各种醇酸树脂、聚酯树脂、缩水甘油醚和环氧树脂等。在纺织和印染工业中，能够用以制取润滑剂、吸湿剂、织物防皱缩处理剂、扩散剂和渗透剂。在食品工业中，也能用作甜味剂、烟草剂的吸湿剂和溶剂。此外，在造纸、化妆品、制革、照相、印刷、金属加工、电工材料和橡胶等工业中都有着广泛的用途。

然而，目前国内对生物柴油的副产品——甘油的精制普遍采用蒸馏及多次冷凝分离的方法，这些方法存在较多问题：

一、副反应多、实际生产中难以控制。在传统的蒸馏温度下，粗甘油中会发生极其不利的副反应：（1）在粗甘油中存在的蛋白质（处理过程中未除去的）由于热分解而形成氮化合物；它们与挥发性分解产品一起形成精制甘油中的杂质如何限制甘油在高温下的时间及甘油经受的最高温度是尚未解决的难题。（2）按下列方程式与低相对分子质量肥皂反应形成挥发性甘油醋，这是一种有害物质：C₃H₅(OH)₃+RCOONa——C₃H₅(OH)₂OOOR+NaOH；此反应在碱存在下会减少，而工业上常用的碱为NaOH，但是使用NaOH就来带在下一个问题。（3）在NaOH存在的条件下容易生成聚甘油；而控制碱度在一适宜水平，无疑操作难度也是巨大的。（4）形成丙烯醛（CH₂=CHCHO)，这是很难消除的有气味的污染物。

二、纯度低。精制的甘油含量通常在95%～98%之间，不能满足很多领域的使用标准。三、现有的精制工艺收率低、能耗高、资源浪费严重。

四、蒸馏设备底部易沉积和堵塞。

如何以生物柴油的副产品甘油为原料，在杜绝或较少发生副反应的情况下，低能耗地提炼出更多的甘油、提炼出品质更高的甘油去适应市场需求，是当前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种副反应发生率低、回收率高、产品品质好、能耗低、资源利用率高且不易堵塞的甘油精制系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种甘油精制系统，其特征在于，包括甘油蒸馏系统、甘油脚蒸馏系统和净化冷凝系统，所述的净化冷凝系统分别与所述甘油蒸馏系统、甘油脚蒸馏系统连通，用以形成负压并吸收气态物质来进行再分离。

其中，甘油蒸馏系统包括蒸馏塔、循环加热器、省热器和冷却器；所述的蒸馏塔为塔釜式结构，其内部从上到下依次设置有上捕沫器、填料层、上塔板、下捕沫器和下塔板，所述的下塔板以下的蒸馏塔底部空间构成闪蒸区；所述的省热器和冷却器均为换热器，所述换热器由内管体和外壳体组成，分别用于输送不同温度的液体以实现换热；所述省热器的内管体的进口端与甘油输入泵连通，所述省热器的内管体的出口端通过混液管与所述循环加热器的进液口连通，该循环加热器上设置有用于输入蒸汽的蒸汽进口和用于排出混液甘油的出液管，所述出液管的出液口位于所述的闪蒸区内；所述蒸馏塔的下部设有回流管，该回流管通过回流泵与混液管连通，用以将所述蒸馏塔下部的甘油与经过省热器的粗甘油混合后通过所述循环加热器回流到蒸馏塔中；所述蒸馏塔的底部设有甘油脚输送管，用于将蒸馏塔底部沉积形成的甘油脚输送到所述甘油脚蒸馏系统；所述蒸馏塔的顶部与所述净化冷凝系统连通；所述蒸馏塔在所述上塔板处设置有蒸馏甘油收集管，用于收集在上塔板处形成的蒸馏甘油；所述甘油收集管与所述省热器的外壳体连通，用于利用蒸馏甘油给粗甘油预热；所述省热器的外壳体与所述冷却器的外壳体连通，所述冷却器的外壳体与甘油输送管连通，用于将冷却的甘油排入下一工序；冷却器的内管体中有冷却水，用于冷却蒸馏甘油。