一種連續(xù)脫水酯化的鼓泡床反應器和方法與流程

一種連續(xù)脫水酯化的鼓泡床反應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溶劑、高壓和高溫條件，而且會產(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，鼓泡床反應器（BBR）因其高效的傳質(zhì)、反應和固液分離能力被廣泛應用于化學、生物和環(huán)境領域。它是一種同時兼有氣液和質(zhì)量轉(zhuǎn)移功能的反應器。因此，在這個文檔中，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、潤滑油和化妝品的原料。連續(xù)脫水酯化的鼓泡床反應器反應器整體結(jié)構(gòu)反應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聚合物盤組成，分別是上（A）和下（B）液體收集器。反應器底部的換熱器和氣液分離器之間的空間被稱作會聚區(qū)（集聚區(qū)）。反應器的上液體收集器上液體收集器主要用于收集反應器中的液體產(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器的頂部。反應器的下液體收集器下液體收集器主要用于收集反應器中的廢物液體。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器的底部。反應器的氣液分離器反應器的氣液分離器結(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）排出反應器。反應器的底部熱交換器反應器的底部熱交換器主要用于控制反應器中液體的溫度。其結(jié)構(gòu)由兩個同心圓管組成，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器的方法與流程反應器的填充反應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置來實現(xiàn)良好的反應效果。在先前的實驗中，我們發(fā)現(xiàn)聚乙烯顆粒的密度和化學惰性使其成為最佳的反應器填料。反應器的環(huán)境控制為了控制反應器中的液體溫度，我們使用底部熱交換器和預熱/冷卻反應物來實現(xiàn)。在底部熱交換器中流經(jīng)冷卻或加熱介質(zhì)，來控制液體反應的溫度。反應器的操作模式反應器有兩種不同的操作模式：批量和連續(xù)。批量模式：反應器中的液體在反應器中靜置50～60分鐘。連續(xù)模式：反應器中的反應物通過液體進料泵連續(xù)添加，在給定的液體速度下，將反應物從反應器底部傳送到頂部。反應物的選擇我們使用甘油和不同類型的脂肪酸來進行實驗。過程分析酯化反應是一種連續(xù)脫水反應，即水分不斷地從反應中被除去。在反應器中，甘油和脂肪酸經(jīng)過酯化反應生成甘油三酯和水。在反應中，水被不斷地除去，以促進反應向前發(fā)展。最終，酯化反應結(jié)束時，反應物中的甘油三酯將被收集。應用該方法可以用于連續(xù)生產(chǎn)生物柴油、潤滑油和化妝品等商業(yè)化產(chǎn)品。同時，該反應器可以輕松地升級為大規(guī)模反應器，并且可以高效地處理大量的液體反應物。結(jié)論我們提出了一種連續(xù)脫水酯化的鼓泡床反應器和方