用水热反应将甘油连续转化为乳酸的装置

摘要

用水热反应将甘油连续转化为乳酸的装置，涉及一种在碱性条件下利用水热反应将甘油转化为乳酸的装置。由高压计量泵(2)、稳压系统、水热反应系统、冷却器(14)、管式过滤器(18)和背压阀(19)组成。通过高压计量泵(2)将0.33mol/L甘油与1.25mol/L碱的混合液输入水热反应系统，在水热反应系统和稳压系统及背压阀协同作用下保持300℃、10MPa的水热条件，60min可稳定地获得83％的甘油连续转化率和高于60％的乳酸连续生成率。与用反应釜相比，本发明实现了甘油向乳酸的连续转化反应且设计合理，操作简易，配合通过酸中和、分离处理实现乳酸的回收。可广泛用于将生物柴油产业价值较低的副产物-甘油生产为工业价值较高的乳酸，以实现废弃物的利用及生物柴油产业链的拓展。

主权项

1.用水热反应将甘油连续转化为乳酸的装置，其特征是：包括固定架(21)、与固定架(21)的平台固结的高压计量泵(2)、稳压系统、水热反应系统和通过冷却器固定杆(22)与固定架(21)的顶板固结的冷却器(14)、以及放空阀(17)、管式过滤器(18)、背压阀(19)；稳压系统包括进水阀(5)，阻尼器(6)，稳压系统压力表(7)和冷却缸(8)；水热反应系统由盐浴缸(9)，盐浴缸(9)内的反应管(10)、加热棒(11)、热电偶(12)和搅拌机(13)组成；高压计量泵(2)的进口与进样容器(1)连接，高压计量泵(2)的出口通过进样阀(3)与稳压三通(4)进口连接，稳压三通(4)的两个出口中一个与水热反应系统的反应管(10)连接，反应管(10)与冷却器(14)的冷却管连接，冷却管分别与反应系统压力表(15)和放空三通(16)连接，放空三通(16)一端与放空阀(17)连接，另一端与管式过滤器(18)连接，管式过滤器(18)与背压阀(19)进口相连，背压阀(19)出口通过一段不锈钢管连接到生成物容器(20)；稳压三通(4)的另一个与稳压系统的冷却缸(8)内的冷却盘管连接，冷却盘管出口与阻尼器(6)和进水阀(5)连接；上述冷却缸(8)放置在固定架(21)平台上，固定架由4根直立和4根水平的角钢焊接而成长方体，为避免其上放置的高温盐浴缸烫坏地面，固定架底部离开地面50公分处再用4根水平角钢在与原有的4根直立的角钢焊接制作成一个平台；出于安全考虑，固定架顶端面和前端面用铁皮封闭；冷却缸(8)中的冷却盘管用冷却盘管固定架(23)固定，冷却盘管固定架(23)由上下两个水平圆环铁片和固定这两个圆环铁片的8根直立连接杆组成，8根直立连接杆依次分布在不同直径的圆上，4根在大圆周上，4根在小圆周上，每根直立连接杆两头分别通过螺帽与圆环铁片固定，8根直立连接杆形成大小两个圆周，冷却盘管盘绕在这两个圆周之间，冷却盘管固定架(23)完全浸入冷却缸(8)内盛放的足量冷水中；上述水热反应系统的盐浴缸(9)放置在固定架(21)平台上，盐浴缸(9)中的反应管(10)被固定在反应管固定架(24)上，反应管固定架(24)结构与冷却盘管固定架(23)类似，反应管(10)固定在反应管固定架(24)上的方式与冷却盘管固定在冷却盘管固定架(23)的方式相同，在反应管固定架(24)上并完全浸没在混合盐中，盐浴缸(9)内盛放重量比为1∶1的硝酸钾与硝酸钠混合盐，盐浴缸(9)中心设有与搅拌机(13)的转轴固结的桨叶，搅拌机的转轴穿过固定架顶板预留的圆孔与搅拌机的电动机相连，搅拌机通过连接杆与支架固结，支架与固定架的顶板固结。