[发明专利]一种电场强化生物柴油自动制备及其分离的装置及其方法

说明书

本发明提供一种电场强化生物柴油自动制备及其分离的装置及其方法，包括控制单元、触摸屏、电机、内电极、电加热管、温控仪、高压电源、外电极、反应管、水泵、第一存储罐、自动称量仪表和第二存储罐；反应管内设有内外电极，电机的输出端与内电极连接，高压电源与外电极连接；水泵的进口与反应管的出口通过管道连接，水泵的出口分别通过管道与第一存储罐和第二存储罐连接；电加热管和温控仪安装在反应管内，温控仪用于检测反应管内温度；自动称量仪表位于反应管下部，用于检测反应管内混合溶液的质量；将混合溶液输入至反应管中后，通过触摸屏控制，则系统将自动快速完成生物柴油的制备及其产物的分离，提高了产物分离效率。

技术领域

本发明属于生物柴油制备技术领域，尤其涉及一种电场强化生物柴油自动制备及其分离的装置及其方法。本发明涉及自动化控制、电物理、化学反应领域，特别是利用触摸屏编程控制各从机的技术，具体指利用自动控制系统完成醇油的混合、副产物的分离、生成物的运输及存储的装置及其方法。

背景技术

生物柴油具有清洁、可再生、易降解的特点，同时具有优良的燃烧性与润滑性，大力发展生物柴油已经成为各国能源战略布局的基本组成部分。酯交换法是制备生物柴油的重要方法，主要利用植物油与醇在催化剂作用下反应生成生物柴油。为提高醇油的混合效率，可采用机械搅拌或者超声波技术。为加快酯交换反应生成物的分离，可采用离心分离或者施加电场的方法。这些技术能够一定程度上提高酯交换法制备生物柴油的效率。然而，上述方法仍需借助巨大的人力，在生产过程中对人体造成一定危害。为促进生物柴油产业的升级换代，增加生物柴油制备的质量和数量，并极大限度的节省时间与人力，避免在加工制备生物柴油的过程中对工人的身体健康造成损害，应最大限度的寻找一种自动一体化生产生物柴油的方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种电场强化生物柴油自动制备及其分离的装置及其方法。本发明采用触摸屏作为主机，通过MODBUS通讯协议向各从机发送指令，只需触发触摸屏人机界面上的“启动”按钮，即可自动控制电机、高压电源的启停，利用温控仪和电加热管组合精准控制酯交换时混合溶液的温度。在溶液充分混合反应后，高压电源自动开启以加速酯交换反应产物生物柴油和甘油的分离。分离结束后，水泵自动开启将生成物分别输送至存储罐中。该系统操作简单，控制精准，能够极大的提高生物柴油的制备生产效率。

本发明的技术方案是：一种电场强化生物柴油自动制备及其分离的装置，包括控制单元、触摸屏、电机、内电极、电加热管、温控仪、高压电源、外电极、反应管、水泵、第一存储罐、自动称量仪表和第二存储罐；

所述反应管内设有内外电极，所述电机的输出端与内电极连接，所述高压电源与外电极连接；所述水泵的进口与反应管的出口通过管道连接，水泵的出口分别通过管道与第一存储罐和第二存储罐连接；所述电加热管和温控仪安装在反应管内，所述温控仪用于检测反应管内温度；所述自动称量仪表位于反应管下部，用于检测反应管内混合溶液的质量；

所述触摸屏内置控制单元，控制单元分别与触摸屏、电机、电加热管、温控仪、高压电源、水泵和自动称量仪表连接；当反应管内混合溶液的温度低于预设值时，控制单元控制电加热管接通，当反应管内混合溶液的温度高于预设值时，控制单元控制电加热管断开；当所述反应管内反应时间达到预设的反应时间，所述控制单元控制高压电源接通，外电极与内电极之间形成电场，反应管内的生物柴油和甘油在电场作用下分层，达到预设的分层时间后，控制单元控制高压电源断开，并控制水泵和第一存储罐的电阀门同时打开，位于反应管下层的甘油被水泵输送至第一存储罐，所述自动称量仪表实时检测反应管内混合溶液的质量；当反应管内混合溶液的质量达到甘油分离预设重量值时，控制单元控制第一存储罐的电阀门关闭，同时控制第二存储罐的电阀门打开，生物柴油经水泵运送至第二存储罐，当反应管内混合溶液的质量达到生物柴油分离预设重量值时，控制单元控制第二存储罐的电阀门关闭。

上述方案中，所述电极包括内外电极。

上述方案中，所述触摸屏为触摸屏，所述触摸屏设有人机界面。