一種連續(xù)脫水酯化的鼓泡床反應(yīng)器和方法與流程

一種連續(xù)脫水酯化的鼓泡床反應(yīng)器和方法與流程引言脂肪酸和甘油酯是生產(chǎn)生物柴油、潤(rùn)滑油和化妝品的重要原料。然而，制備這些化合物的傳統(tǒng)方法一般都需要采用有機(jī)溶劑、高壓和高溫條件，而且會(huì)產(chǎn)生大量的廢水和廢氣。因此，尋找一種低成本、高效率、高選擇性和環(huán)境友好的方法，來生產(chǎn)這些化合物是非常重要的。近年來，鼓泡床反應(yīng)器（BBR）因其高效的傳質(zhì)、反應(yīng)和固液分離能力被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物和環(huán)境領(lǐng)域。它是一種同時(shí)兼有氣液和質(zhì)量轉(zhuǎn)移功能的反應(yīng)器。因此，在這個(gè)文檔中，我們提出了一種新的連續(xù)脫水酯化的鼓泡床反應(yīng)器和方法與流程，旨在用更加環(huán)保、節(jié)能和低成本的方式生產(chǎn)生物柴油、潤(rùn)滑油和化妝品的原料。連續(xù)脫水酯化的鼓泡床反應(yīng)器反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)反應(yīng)器主要由液體收集器、氣液分離器和底部換熱器組成。其中液體收集器由兩個(gè)聚合物盤組成，分別是上（A）和下（B）液體收集器。反應(yīng)器底部的換熱器和氣液分離器之間的空間被稱作會(huì)聚區(qū)（集聚區(qū)）。反應(yīng)器的上液體收集器上液體收集器主要用于收集反應(yīng)器中的液體產(chǎn)物。其結(jié)構(gòu)包括圓柱形聚合物部分（直徑180mm，高約80mm）和橡膠密封圈部分。橡膠密封圈部分被用于支撐圓柱形聚合物部分，并且可以提供良好的密封性。在工作狀態(tài)下，上液體收集器被放置在反應(yīng)器的頂部。反應(yīng)器的下液體收集器下液體收集器主要用于收集反應(yīng)器中的廢物液體。其結(jié)構(gòu)同樣包括圓柱形聚合物部分（直徑180mm，高約80mm）和橡膠密封圈部分。在工作狀態(tài)下，下液體收集器被放置在反應(yīng)器的底部。反應(yīng)器的氣液分離器反應(yīng)器的氣液分離器結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成，底部為斜面結(jié)構(gòu)部分，頂部為彎曲結(jié)構(gòu)部分。底部斜面結(jié)構(gòu)部分主要用于集中液體，而頂部彎曲結(jié)構(gòu)部分則用于分離氣體和液體。在工作狀態(tài)下，氣液分離器被放置在液體收集器上部，通過頂部彎曲結(jié)構(gòu)部分將氣體分離，氣體經(jīng)過松散的聚合物顆粒（粒徑1～2mm）排出反應(yīng)器。反應(yīng)器的底部熱交換器反應(yīng)器的底部熱交換器主要用于控制反應(yīng)器中液體的溫度。其結(jié)構(gòu)由兩個(gè)同心圓管組成，內(nèi)管用來傳送冷卻或加熱介質(zhì)，外管用來傳送反應(yīng)物。在工作狀態(tài)下，底部熱交換器被放置在氣液分離器下部。連續(xù)脫水酯化的鼓泡床反應(yīng)器的方法與流程反應(yīng)器的填充反應(yīng)器主要填充松散的聚合物顆粒，粒徑為1～2mm，并通過最佳分散和初始顆粒濃度的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)良好的反應(yīng)效果。在先前的實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)聚乙烯顆粒的密度和化學(xué)惰性使其成為最佳的反應(yīng)器填料。反應(yīng)器的環(huán)境控制為了控制反應(yīng)器中的液體溫度，我們使用底部熱交換器和預(yù)熱/冷卻反應(yīng)物來實(shí)現(xiàn)。在底部熱交換器中流經(jīng)冷卻或加熱介質(zhì)，來控制液體反應(yīng)的溫度。反應(yīng)器的操作模式反應(yīng)器有兩種不同的操作模式：批量和連續(xù)。批量模式：反應(yīng)器中的液體在反應(yīng)器中靜置50～60分鐘。連續(xù)模式：反應(yīng)器中的反應(yīng)物通過液體進(jìn)料泵連續(xù)添加，在給定的液體速度下，將反應(yīng)物從反應(yīng)器底部傳送到頂部。反應(yīng)物的選擇我們使用甘油和不同類型的脂肪酸來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。過程分析酯化反應(yīng)是一種連續(xù)脫水反應(yīng)，即水分不斷地從反應(yīng)中被除去。在反應(yīng)器中，甘油和脂肪酸經(jīng)過酯化反應(yīng)生成甘油三酯和水。在反應(yīng)中，水被不斷地除去，以促進(jìn)反應(yīng)向前發(fā)展。最終，酯化反應(yīng)結(jié)束時(shí)，反應(yīng)物中的甘油三酯將被收集。應(yīng)用該方法可以用于連續(xù)生產(chǎn)生物柴油、潤(rùn)滑油和化妝品等商業(yè)化產(chǎn)品。同時(shí)，該反應(yīng)器可以輕松地升級(jí)為大規(guī)模反應(yīng)器，并且可以高效地處理大量的液體反應(yīng)物。結(jié)論我們提出了一種連續(xù)脫水酯化的鼓泡床反應(yīng)器和方