專利名稱：生物柴油制造系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物柴油制造系統(tǒng)及其控制方法，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且 便于以統(tǒng)一配置的連續(xù)式和自動(dòng)式動(dòng)作進(jìn)行作業(yè)，能夠減少作業(yè)時(shí)間以及人員投入的生物 柴油制造系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
通常，我們所使用的能源大多為石油或煤炭等天然燃料，這些能源已暴露出供給 不足以及環(huán)境污染等多種問(wèn)題。近年來(lái)，為了解決這一問(wèn)題，多種形式的替代能源的開發(fā)非?；钴S，其中之一便 是從生物體制造出的有機(jī)物即生物質(zhì)(Biomass)生產(chǎn)的可持續(xù)供給的燃料、即生物燃料 (Biofuel) ο作為生物燃料的種類，包括生物乙醇(Bioethanol)、甲醇(Methanol)、生物柴油 (Biodiesel)、甲烷氣體等，其中，從動(dòng)物或植物的脂肪或再生油脂制造的生物柴油作為運(yùn) 輸工具的燃料、即柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料得到廣泛使用。就現(xiàn)狀而言，當(dāng)前我國(guó)的情況是，這種生物柴油的大部分由大型工場(chǎng)制造，然后供 應(yīng)給各供油所。作為供給及制造上述生物柴油的原料油的裝置的現(xiàn)有技術(shù)，已知有韓國(guó)登錄專利 公報(bào)第10-0746219號(hào)和登錄實(shí)用新型公報(bào)第20-0360982號(hào)等。但是，如上所述的現(xiàn)有技術(shù)涉及的生物柴油制造裝置，不僅從原料的供給到制造 的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，裝置的體積大，而且難以動(dòng)作，存在幾乎不可能在家庭或食堂等中作為個(gè) 人用使用的問(wèn)題。最近，海外出現(xiàn)了個(gè)人用生物柴油制造裝置的生產(chǎn)及銷售，但大部分是從燃料投 入步驟到制造以及回收的全部工序都以手動(dòng)進(jìn)行，存在動(dòng)作非常復(fù)雜的問(wèn)題。并且，上述現(xiàn)有技術(shù)，不僅制造生物柴油需要大量作業(yè)時(shí)間及人力，而且其作業(yè)工 序也非常復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供一種生物柴油制造系統(tǒng)及其控制方 法，該生物柴油制造系統(tǒng)不僅簡(jiǎn)化了裝置結(jié)構(gòu)、減小了體積，而且包括投入原料在內(nèi)的全部 工序均以統(tǒng)一配置式連續(xù)自動(dòng)進(jìn)行，而且非常容易進(jìn)行動(dòng)作，能夠減少制造生物柴油所需 的作業(yè)時(shí)間和作業(yè)工序。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，包 括前處理部，其除去被供給的原料中含有的異物以及水分等；制造部，其利用催化劑對(duì)經(jīng) 上述前處理部處理后供給的原料進(jìn)行加工；回收部，其捕集通過(guò)上述制造部加工而得到的 產(chǎn)物；以及控制部，其控制上述前處理部、上述制造部以及上述回收部的動(dòng)作，其中，根據(jù)供 給到上述前處理部的原料量和上述回收部回收到的產(chǎn)物量，上述前處理部、上述制造部以及上述回收部通過(guò)上述控制部的控制以統(tǒng)一配置式自動(dòng)動(dòng)作。本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的生物柴油制造系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括除去 原料中含有的殘?jiān)犬愇锖退忠约爸居偷鹊那疤幚聿襟E；制造步驟，使第二催化劑供 給單元、攪拌器、泵單元以及加熱單元工作一定時(shí)間，對(duì)含有催化劑的原料進(jìn)行攪拌、循環(huán)、 加熱以及分離，制造出初期產(chǎn)物，然后再使上述泵單元和加熱單元工作一定時(shí)間，通過(guò)第三 配管供給洗滌水，在對(duì)由上述初期產(chǎn)物和催化劑混合而得的混合物進(jìn)行循環(huán)、加熱以及分 離，并通過(guò)抗皂化劑供給單元供給抗皂化劑，洗滌初期產(chǎn)物之后，通過(guò)抗氧化劑供給單元供 給抗氧化劑，再使上述泵單元、加熱單元以及送風(fēng)單元工作一定時(shí)間，對(duì)上述最終產(chǎn)物進(jìn)行 干燥；以及將上述最終產(chǎn)物回收到回收筒的回收步驟。利用如上所述的涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)及其控制方法，能夠得到如下效^ ο第一，裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且體積小，包括投入原料在內(nèi)的全部工序均可自動(dòng)執(zhí)行，所 以容易在家庭、食堂中作為個(gè)人用使用。第二，能夠顯著減少制造生物柴油所需的作業(yè)時(shí)間和作業(yè)工序。第三，在相同時(shí)間內(nèi)，相比于配置式，通過(guò)采用連續(xù)配置式，能夠減少耗電，并生產(chǎn) 出更多的生物柴油。第四，在裝置構(gòu)成要素間出現(xiàn)布線缺陷或其他異常時(shí)，自動(dòng)切斷電源，安全性優(yōu)
已


圖1是表示涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)的概要剖面圖。圖2是表示涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)的制造裝置的概要剖面圖。圖3是表示涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)的各結(jié)構(gòu)之間的電連接關(guān)系的電路 圖。圖4是涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)的框圖。圖5 圖8是表示涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)的控制方法的流程圖。標(biāo)記說(shuō)明100前處理部；110前處理單元；111過(guò)濾器；112報(bào)警傳感器；113加熱器；114油 水分離壁；115第一排出口 ；116第一液位傳感器；117第一配管；118第一開閉閥；119分 隔壁；120第一催化劑供給單元；122第二開閉閥；123第二配管；125第二排出口 ；200制造 部；201反應(yīng)槽；202第二催化劑供給單元；203抗皂化劑供給單元；204攪拌器；205泵單 元；206加熱單元；207送風(fēng)單元；208液位傳感器；209比重檢測(cè)傳感器；210水分檢測(cè)傳感 器；211干燥單元；212蓋；213副產(chǎn)物儲(chǔ)藏處；214顯示窗；215引入口 ；216溫度傳感器；217 抗氧化劑供給單元；300回收部；310回收筒；320第二液位傳感器；330排出單元
具體實(shí)施例方式涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，包括前處理部，其除去被供給的 原料中含有的異物以及水分等；制造部，其利用催化劑對(duì)經(jīng)上述前處理部處理后供給的原 料進(jìn)行加工；回收部，其捕集通過(guò)上述制造部加工而得到的產(chǎn)物；以及控制部，其控制上述前處理部、上述制造部以及上述回收部的動(dòng)作，其中，根據(jù)供給到上述前處理部的原料量和 上述回收部回收到的產(chǎn)物量，上述前處理部、上述制造部以及上述回收部通過(guò)上述控制部 的控制以統(tǒng)一配置式自動(dòng)動(dòng)作，還利用采用了上述系統(tǒng)的生物柴油的制造方法。下面，參照附圖，說(shuō)明涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)及其控制方法的優(yōu)選實(shí)施 例。圖1是表示涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)的概要剖面圖，圖2是表示涉及本發(fā) 明的生物柴油制造系統(tǒng)的制造裝置的概要剖面圖，圖3是表示涉及本發(fā)明的生物柴油制造 系統(tǒng)的各結(jié)構(gòu)之間的電連接關(guān)系的電路圖，圖4是涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)的框 圖，圖5 圖8是表示涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)的控制方法的流程圖。如圖1 圖3所示，涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)大體由前處理部100、制造部 200以及回收部300構(gòu)成。在此，上述前處理部100、制造部200以及回收部300，通過(guò)控制部400的控制，根 據(jù)供給到前處理部100的原料量和回收部300回收到的最終產(chǎn)物量，以統(tǒng)一配置式自動(dòng)動(dòng)作。通過(guò)上述前處理部100執(zhí)行的原料前處理技術(shù)是將自然沉淀法和油水分離法組 合的技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于，作為原料，能夠使用容易獲得的麻風(fēng)樹、油菜、稻糠或廢棄食用油等 動(dòng)植物性油脂。即，學(xué)校、食糖以及炸雞店等用戶，可以直接購(gòu)入，制造生物柴油燃料來(lái)使用。在上述前處理部100中，將由精煉過(guò)的動(dòng)植物性油脂等主原料和乙醇等輔原料構(gòu) 成的原料供給到前處理單元100內(nèi)部，除去上述原料中含有的異物和水分等。如上所述，上述前處理部100由前處理單元110構(gòu)成，該前處理單元110接受原料 供給，進(jìn)行處理并儲(chǔ)藏，然后供給到下面將要說(shuō)明的上述制造部200，上述前處理單元110 由過(guò)濾器111、報(bào)警傳感器112、加熱器113、油水分離壁114、第一排出口 115以及第一液位 傳感器116構(gòu)成。上述過(guò)濾器111設(shè)置在用于將進(jìn)行前處理的原料供給到前處理單元110內(nèi)部的引 入口上，起到除去原料中含有的殘?jiān)犬愇锏淖饔谩Ｉ鲜鰣?bào)警傳感器112檢測(cè)出通過(guò)過(guò)濾器111供給的原料，通過(guò)有線或無(wú)線信號(hào)將 正在供給原料這一情況通知給控制部400，并且告知使用者。隨之，上述報(bào)警傳感器112優(yōu)選設(shè)置于供給原料的部位，即，能夠在供給原料時(shí)立 即與原料接觸的過(guò)濾器111下部的適當(dāng)位置。另一方面，上述報(bào)警傳感器112還可以在前處理單元110內(nèi)部沒(méi)有要處理的原料 時(shí)進(jìn)行報(bào)警，以便能夠及時(shí)補(bǔ)充原料。上述加熱器113通過(guò)從報(bào)警傳感器112接收到原料供給信號(hào)的控制部400的控 制，對(duì)原料以及前處理單元110內(nèi)部進(jìn)行加熱。隨之，上述加熱器113設(shè)置在前處理單元110內(nèi)部的適當(dāng)位置，對(duì)供給的原料進(jìn)行 加熱，防止在冬季原料冷卻，優(yōu)選根據(jù)前處理單元110內(nèi)部的溫度，對(duì)動(dòng)作自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此，如圖1所示，上述加熱器113設(shè)置于被供給原料的過(guò)濾器111的正下方，能 夠?qū)⒐┙o的原料加熱到預(yù)定溫度。并且，優(yōu)選上述前處理單元110內(nèi)部還設(shè)置有另外的溫度傳感器(未圖示)，以測(cè)
9定內(nèi)部溫度，從而使加熱器113根據(jù)控制部400的控制進(jìn)行動(dòng)作。S卩，可以通過(guò)溫度傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以便在冬季，將原料維持在約 15°C以上，在夏季，維持在約30°C以下。上述油水分離壁114以預(yù)定高度設(shè)置在前處理單元110內(nèi)部，通過(guò)由比重差引起 的自然沉淀法，從原料分離出沉淀物和水。而且，如上所述，通過(guò)油水分離壁114分離出的沉淀物和水，通過(guò)第一排出口 115 排出到前處理單元110外部。如上所述分離成沉淀物和水的原料，通過(guò)原料輸送泵(未圖示)的動(dòng)作，經(jīng)由第一 配管117，移動(dòng)到制造部200。此時(shí)，第一液位傳感器116檢測(cè)出供給到前處理單元110內(nèi)部并進(jìn)行了前處理的 原料，實(shí)時(shí)地將是否檢測(cè)到原料的信號(hào)傳送給控制部400，以便控制部400控制下面敘述的 第一開閉閥118的動(dòng)作。S卩，在上述第一液位傳感器116的最高點(diǎn)(可以由使用者設(shè)定在適當(dāng)?shù)奈恢?沒(méi) 有檢測(cè)到經(jīng)前處理的原料時(shí)，第一開閉閥118不動(dòng)作，使原料不能移動(dòng)，相反，在最高點(diǎn)的 位置檢測(cè)到經(jīng)前處理的原料時(shí)，打開第一開閉閥118，使原料移動(dòng)到制造部200。而且，上述第一液位傳感器116在最高點(diǎn)檢測(cè)到前處理單元110內(nèi)部的原料供給 時(shí)，通過(guò)控制部400的控制打開開閉閥，由此經(jīng)由第一配管117向制造部200供給原料。在此，優(yōu)選在上述第一配管117上設(shè)置用于防止原料逆流的單向閥117-1。上述前處理單元110外部設(shè)置有儲(chǔ)藏有催化劑并將催化劑供給到制造部200的 第一催化劑供給單元120，由此能夠在向制造部200供給經(jīng)前處理的原料的同時(shí)，供給催化 劑。上述催化劑優(yōu)選為氫氧化鉀或氫氧化鈉。而且，有時(shí)有可能是將原料供給到反應(yīng)槽201內(nèi)部之前經(jīng)過(guò)了一定的精制過(guò)程的 食用油，當(dāng)原料為120L時(shí)，催化劑采用16. 5%的甲醇20L和1. 2%的氫氧化鉀140g的混合 溶液。但是，使用者可以根據(jù)需要，變更上述的原料與催化劑的混合比。若上述前處理單元110的第一液位傳感器116檢測(cè)到原料，則接收到該信號(hào)的控 制部400使原料輸送泵(未圖示)動(dòng)作，打開第一開閉閥118，向制造部200供給原料的同 時(shí)，經(jīng)由打開第二開閉閥122而導(dǎo)通的第二配管123，向制造部200供給催化劑。在此，優(yōu)選在上述第二配管123上設(shè)置用于防止催化劑逆流的單向閥121。上述第一催化劑供給單元120內(nèi)部設(shè)置有獨(dú)立的第二液位傳感器124，以便在第 一催化劑供給單元120的內(nèi)部沒(méi)有催化劑時(shí)，通過(guò)控制部400的控制，自動(dòng)供給催化劑。上述第一催化劑供給單元120的下部設(shè)置有第二排出口 125，以便通過(guò)適當(dāng)?shù)姆?類方式，將存在于第一催化劑供給單元120內(nèi)部的水或殘?jiān)懦龅酵獠?。而且，本發(fā)明中，除了下面敘述的設(shè)置于制造部200的第二催化劑供給單元202之 外，還可以通過(guò)上述的設(shè)置于前處理部100的獨(dú)立的第一催化劑供給單元120 —次性統(tǒng)一 供給催化劑。但是，當(dāng)通過(guò)上述第一催化劑供給單元120供給的催化劑不足時(shí)，并且需要準(zhǔn)確 控制反應(yīng)槽201內(nèi)的原料與催化劑的比例時(shí)，可以通過(guò)第二催化劑供給單元201供給催化 劑。
這解決了在每次進(jìn)行反應(yīng)時(shí)都需要人為投入催化劑的現(xiàn)有投入方式的問(wèn)題，能夠 向制造部200 —次性投入催化劑而進(jìn)行多次反應(yīng)，能夠生產(chǎn)出高純度的生物柴油。另一方面，通過(guò)控制部400的控制，上述第一催化劑供給單元120可以根據(jù)從第二 催化劑供給單元202供給的催化劑相對(duì)于供給到反應(yīng)槽201內(nèi)部的原料的比例進(jìn)行動(dòng)作。上述制造部200接受如上所述經(jīng)前處理部100處理后供給的原料以及催化劑，加 工成最終產(chǎn)物、即生物柴油。如圖1和圖2所示，上述用于獲得生物柴油的制造部200由反應(yīng)槽201、第二催化 劑供給單元202、抗皂化劑供給單元203、攪拌器204、泵單元205、加熱單元206、送風(fēng)單元 207、第三液位傳感器208、比重檢測(cè)傳感器209、水分檢測(cè)傳感器210、干燥單元211以及抗 氧化劑供給單元217構(gòu)成。上述反應(yīng)槽201通過(guò)設(shè)置于其上部的引入口 215向其內(nèi)部投入經(jīng)前處理的原料以 及催化劑，上述引入口 215的內(nèi)部形成為中空狀態(tài)。而且，上述反應(yīng)槽201的引入口 215設(shè)置有開閉用蓋212，該蓋212上設(shè)置有至少 一個(gè)用于排出蒸氣的通孔212-1。上述反應(yīng)槽201的外周面設(shè)置有與控制部400電連接的IXD窗的顯示窗214，能夠 將裝置的動(dòng)作狀態(tài)以文字或圖案顯示。上述第二催化劑供給單元202用于向反應(yīng)槽201通過(guò)含有洗滌水的抗乳化用催化 劑，抗乳化用催化劑優(yōu)選為有機(jī)酸。例如，抗乳化用催化劑可以使用99. 5%的有機(jī)酸120L。但是，根據(jù)需要，抗乳化用 催化劑還可以使用99. 5%的有機(jī)酸+硫酸(H2S04)+乙酸的混合溶液。上述有機(jī)酸還可以 根據(jù)需要適當(dāng)變更。而且，上述第二催化劑供給單元202內(nèi)部?jī)?chǔ)藏有抗乳化用催化劑，經(jīng)由打開第三 開閉閥202-2而導(dǎo)通的第三配管202-1，與反應(yīng)槽201連通。并且，優(yōu)選在上述第三配管202-1上設(shè)置有用于防止催化劑或洗滌水逆流的第三 單向閥202-4。上述第三配管202-1將反應(yīng)槽201和第二催化劑供給單元202連接，通過(guò)第三開 閉閥202-2的動(dòng)作，向反應(yīng)槽201供給含有洗滌水的抗乳化用催化劑。另一方面，如上所述，通過(guò)控制部400的控制，上述第二催化劑供給單元202還可 以根據(jù)從第一催化劑供給單元210供給的催化劑相對(duì)于供給到反應(yīng)槽201內(nèi)部的原料的比 例進(jìn)行動(dòng)作。上述抗皂化劑供給單元203設(shè)置于反應(yīng)槽201的上部一側(cè)，在清洗初期產(chǎn)物時(shí)，經(jīng) 由打開第四開閉閥203-2而導(dǎo)通的第四配管203-1，向反應(yīng)槽201內(nèi)部供給抗皂化劑，防止 原料皂化。而且，上述抗皂化劑供給單元203設(shè)置有獨(dú)立的第四液位傳感器203-3，以便當(dāng)抗 皂化劑供給單元203的內(nèi)部沒(méi)有抗皂化劑時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。這解決了在每次進(jìn)行反應(yīng)時(shí)都需要人為投入抗皂化劑的現(xiàn)有投入方式的問(wèn)題，能 夠向制造部200 —次性投入抗皂化劑，而引起用于進(jìn)行多次反應(yīng)的動(dòng)作，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的 自動(dòng)化。在此，優(yōu)選在上述第四配管203-1上設(shè)置有用于防止抗皂化劑逆流的第四單向閥
11203-4。上述第四配管203-1將抗皂化劑供給單元203和反應(yīng)槽201連接，通過(guò)第四開閉 閥203-2的動(dòng)作，向反應(yīng)槽201內(nèi)部供給抗皂化劑。上述抗皂化劑優(yōu)選為天然有機(jī)酸、乙酸、磺酸或磷酸等各種酸。上述抗氧化劑供給單元217設(shè)置于反應(yīng)槽201上部的另一側(cè)，在清洗初期產(chǎn)物后 且干燥結(jié)束前，經(jīng)由打開第八開閉閥217-2而導(dǎo)通的第八配管217-1，向反應(yīng)槽201內(nèi)部供 給抗氧化劑，防止原料氧化或凝固。上述抗氧化劑供給單元217優(yōu)選以非混合狀態(tài)儲(chǔ)藏抗氧化劑和降凝劑(pour point depressant)0即，在需要長(zhǎng)時(shí)間保管原料時(shí)，供給上述抗氧化劑，抑制生物柴油氧化，在冬季供 給降凝劑，降低凝點(diǎn)，防止生物柴油凝固。在此，作為上述抗氧化劑，使用食用的mtbhQ(2，5-Di-tert-buthlhydroquinone， 2，5- 二叔丁基對(duì)苯二酚)和工業(yè)用的dtbhQ (二特丁基對(duì)苯二酚)中的任意一種。而且，作為上述降凝劑，可以使用氯化石蠟與萘或苯酚的縮合物、聚丙烯酸烷基 酯、聚烷基丙烯酸甲酯、乙烯與乙酸乙烯酯的共聚物、以及烯基琥珀酸衍生物中的任意一 種。上述抗氧化劑供給單元217上設(shè)置有獨(dú)立的第五液位傳感器217-3，以便在抗氧 化劑供給單元217內(nèi)部沒(méi)有抗氧化劑時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。這解決了在每次進(jìn)行反應(yīng)時(shí)都需要人為投入抗氧化劑的投入方式的問(wèn)題，能夠向 制造部200 —次性投入抗氧化劑，而引起用于進(jìn)行多次反應(yīng)的動(dòng)作，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng) 化。在此，優(yōu)選在上述第八配管217-1上設(shè)置有用于防止抗氧化劑逆流的第八單向閥 217-4。上述攪拌器204以能夠自由裝卸的方式設(shè)置于蓋212的下部，通過(guò)攪拌，將由原 料、催化劑、抗皂化劑以及抗氧化劑中的一種以上構(gòu)成的混合物均勻混合。上述攪拌器204由如下部分構(gòu)成雙向馬達(dá)204-1，其固定安裝在蓋212下部；轉(zhuǎn) 動(dòng)軸204-2，其能夠跟隨上述馬達(dá)204-1的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且以能夠自由裝卸的方式安 裝；以及葉片204-3，其在上述轉(zhuǎn)動(dòng)軸204-2上安裝有多個(gè)，對(duì)混合物進(jìn)行攪拌。上述攪拌器204根據(jù)液位傳感器208檢測(cè)到的反應(yīng)槽201內(nèi)部的原料混合物填充 狀態(tài)，通過(guò)控制部400的控制進(jìn)行動(dòng)作。上述泵單元205包括循環(huán)配管205-1，其將反應(yīng)槽201下部的排出部和上部連 通；以及第一泵205-2，其設(shè)置于上述循環(huán)配管205-1上。上述泵單元205使由原料、催化劑、抗皂化劑以及抗氧化劑中的任意一種以上構(gòu) 成的混合物在必要時(shí)在反應(yīng)槽201內(nèi)部循環(huán)。而且，優(yōu)選在上述循環(huán)配管205-1的上部末端設(shè)置有噴嘴205-3，該噴嘴205_3以 一定的角度向反應(yīng)槽201內(nèi)部噴射初期產(chǎn)物、混合物、以及最終產(chǎn)物中的任意一種。上述加熱單元206設(shè)置于反應(yīng)槽201內(nèi)部，將原料混合物、初期產(chǎn)物以及最終產(chǎn)物 中的任意一種加熱到一定溫度。在此，對(duì)上述的初期產(chǎn)物、混合物、以及最終產(chǎn)物中的任意一種直接進(jìn)行加熱的加
12熱單元206，為了獲得最高的加熱效果，可以采用各種方式構(gòu)成。上述送風(fēng)單元207由安裝在反應(yīng)槽201上部的馬達(dá)207_1和通過(guò)上述馬達(dá)207_1 轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片207-2構(gòu)成，將上述反應(yīng)槽201內(nèi)部對(duì)原料進(jìn)行處理而產(chǎn)生的蒸氣，經(jīng)由蓋212 的通孔212-1，排出到外部。如圖1所示，上述第三液位傳感器208由多個(gè)觸點(diǎn)1 4構(gòu)成，能夠分別顯示原料 投入量、催化劑投入量、作為副產(chǎn)物或最終產(chǎn)物的生物柴油的生成量、以及洗滌水引入量。即，上述第三液位傳感器208上設(shè)置有觸點(diǎn)1，當(dāng)識(shí)別到經(jīng)由打開第一開閉閥118 而導(dǎo)通的第一配管117投入到反應(yīng)槽201內(nèi)部的原料時(shí)，關(guān)閉第一開閉閥118;觸點(diǎn)2，當(dāng)識(shí) 別到經(jīng)由打開第二開閉閥122而導(dǎo)通的第二配管123投入到反應(yīng)槽201內(nèi)部的催化劑時(shí)， 關(guān)閉第二開閉閥122 ；觸點(diǎn)3，當(dāng)識(shí)別不出作為副產(chǎn)物或最終產(chǎn)物的生物柴油時(shí)，關(guān)閉第六 開閉閥213-2或第七開閉閥300-2 ；以及觸點(diǎn)4，當(dāng)識(shí)別到經(jīng)由打開第三開閉閥202-2而導(dǎo) 通的第三配管202-1投入到反應(yīng)槽201內(nèi)部的洗滌水時(shí)，關(guān)閉第三開閉閥202-2。上述比重檢測(cè)傳感器209將混合物的比重信息和洗滌后廢水的比重信息通知給 上述控制部400，上述控制部400進(jìn)行如下控制，即，當(dāng)比重檢測(cè)傳感器209檢測(cè)到的副產(chǎn)物 (例如，甘油)的比重信息在預(yù)設(shè)的副產(chǎn)物比重值的范圍內(nèi)時(shí)，打開第六開閉閥213-2，當(dāng)副 產(chǎn)物的比重信息在預(yù)設(shè)的副產(chǎn)物比重值的范圍之外時(shí)，關(guān)閉第六開閉閥213-2。而且，通過(guò)上述比重檢測(cè)傳感器209檢測(cè)到的副產(chǎn)物的比重信息超過(guò)預(yù)定的范圍 時(shí)，打開第六開閉閥213-2，副產(chǎn)物經(jīng)由第六配管213-1移動(dòng)到副產(chǎn)物儲(chǔ)藏處213。上述第六配管213-1將反應(yīng)槽201和副產(chǎn)物儲(chǔ)藏處213連接，隨著第六開閉閥 213-2動(dòng)作，從含有催化劑的原料分離出的副產(chǎn)物被供給到副產(chǎn)物儲(chǔ)藏處213。并且，上述副產(chǎn)物儲(chǔ)藏處213內(nèi)部還設(shè)置有獨(dú)立的報(bào)警傳感器213-3，當(dāng)副產(chǎn)物達(dá) 到適當(dāng)值以上的水位時(shí)，發(fā)出警報(bào)，以便對(duì)副產(chǎn)物進(jìn)行再處理。而且，優(yōu)選在上述第六配管213-1上設(shè)置有用于防止副產(chǎn)物逆流的第六單向閥 213-4。上述水分檢測(cè)傳感器210將最終產(chǎn)物的水分信息提供給控制部400，控制部400進(jìn) 行如下控制，即，當(dāng)水分檢測(cè)傳感器210檢測(cè)到的水分信息在預(yù)設(shè)的水分值以上時(shí)，打開第 五開閉閥211-2，以便保持干燥狀態(tài)，當(dāng)水分信息在預(yù)設(shè)的水分值以下時(shí)，結(jié)束干燥狀態(tài)的 保持，并關(guān)閉第五開閉閥211-2。而且，當(dāng)上述水分檢測(cè)傳感器210檢測(cè)到的水分信息超過(guò)預(yù)設(shè)的范圍時(shí)，打開第 五開閉閥211-2，廢水經(jīng)由第五配管211-1移動(dòng)到干燥單元211。S卩，上述第五配管211-1與反應(yīng)槽201下部連接，從混合物分離出的廢水隨著第五 開閉閥211-2動(dòng)作，移動(dòng)到干燥單元211。上述干燥單元211內(nèi)部設(shè)置有加熱器211-3，該加熱器211_3將從反應(yīng)槽201排出 的廢水蒸發(fā)到外部。在此，優(yōu)選在上述第五配管211-1上設(shè)置有用于防止廢水逆流的第五單向閥 211-4。而且，通過(guò)干燥單元211，使必然經(jīng)由上述制造部200的反應(yīng)槽201排出的廢水或 洗滌水氣化，從而不會(huì)將廢水直接排出到外部。在此，優(yōu)選上述干燥單元211的加熱器211-3在通過(guò)控制部400打開第五開閉閥
13211-2的同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作。通過(guò)上述制造部200的反應(yīng)槽201制造的最終產(chǎn)物經(jīng)由第七配管300-1排出到 回收部300，該第七配管300-1將反應(yīng)槽201和產(chǎn)物回收部300連接，并具有第七開閉閥 300-2。如上所述，控制部400根據(jù)預(yù)設(shè)的模式自動(dòng)控制上述第三乃至第七開閉閥300-2 的打開或關(guān)閉。在此，優(yōu)選在上述第七配管300-1上設(shè)置有用于防止最終產(chǎn)物逆流的第七單向閥 300-4。上述回收部300捕集通過(guò)制造部200加工的最終產(chǎn)物。而且，上述回收部300包括回收筒310，其儲(chǔ)藏通過(guò)反應(yīng)槽201制造的產(chǎn)物；第六 液位傳感器320，其檢測(cè)儲(chǔ)藏于上述回收筒310的產(chǎn)物量，以便通過(guò)控制部400使前處理部 100和制造部200進(jìn)行工作；以及排出單元330，將上述回收筒310捕集到的最終產(chǎn)物移動(dòng) 到外部的其他地方。在此，上述回收筒310捕集到的最終產(chǎn)物隨著第二泵332的動(dòng)作而移動(dòng)，沿著打開 第九開閉閥335而導(dǎo)通的第九配管331移動(dòng)。另外，上述排出單元330還包括微過(guò)濾器333，其用于除去排出的最終產(chǎn)物中含 有的異物；以及流量計(jì)334，其測(cè)定沿著第九配管331移動(dòng)的最終產(chǎn)物的流量。如上所述，上述控制部400自動(dòng)控制前處理部100、制造部200以及回收部300的動(dòng)作。S卩，上述控制部400預(yù)設(shè)成使前處理部100、制造部200以及回收部300依次進(jìn)行 動(dòng)作，根據(jù)上述預(yù)設(shè)的方式，控制前處理單元110、第一催化劑供給單元120、第二催化劑供 給單元202、抗皂化劑供給單元203、攪拌器204、泵單元205、加熱單元206、送風(fēng)單元207、 干燥單元211以及排出單元330的接通或切斷。并且，涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)，在各裝置上設(shè)置有安全裝置。在上述前處理單元110的原料筒、第一催化劑供給單元120的催化劑筒、抗皂化劑 供給單元203的抗皂化劑筒等中各自的儲(chǔ)藏量沒(méi)有達(dá)到預(yù)定量時(shí)，控制部400不使制造部 200的反應(yīng)槽201動(dòng)作。而且，上述反應(yīng)槽201動(dòng)作時(shí)，關(guān)閉前處理單元110的原料筒內(nèi)部的加熱器113，相 反，反應(yīng)槽201結(jié)束動(dòng)作時(shí)，使加熱器113進(jìn)行加熱，使原料筒內(nèi)部保持在預(yù)定溫度。S卩，控 制部400可根據(jù)反應(yīng)槽201的動(dòng)作，自動(dòng)控制用于維持上述原料筒溫度的電源。并且，在制造步驟中的干燥工序中，設(shè)置于反應(yīng)槽201內(nèi)部的水分檢測(cè)傳感器210 的動(dòng)作受控制部400控制，當(dāng)內(nèi)部的水分在基準(zhǔn)設(shè)定值以下時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉，在基準(zhǔn)設(shè)定值以 上時(shí)，自動(dòng)打開。 設(shè)置于上述前處理單元110的加熱器113和設(shè)置于反應(yīng)槽201內(nèi)部的加熱器單元 206分別受控制部400控制，根據(jù)各自內(nèi)部的溫度自動(dòng)進(jìn)行開關(guān)。上述反應(yīng)槽201內(nèi)部的清洗工序受控制部400控制，當(dāng)判斷為殘留有基準(zhǔn)值以上 的異物時(shí)，自動(dòng)反復(fù)進(jìn)行清晰。下面，說(shuō)明由采用上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的生物柴油制造系統(tǒng)的 控制方法。
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如圖4所示，生物柴油制造系統(tǒng)的控制方法包括a)除去原料中含有的殘?jiān)犬?物和水分以及脂肪油的前處理步驟(SlO) ；b)向反應(yīng)槽201內(nèi)部流入經(jīng)前處理的原料和催 化劑的投入步驟(S20) ；c)使第二催化劑供給單元202、攪拌器204、泵單元205以及加熱單 元206工作一定時(shí)間，對(duì)含有催化劑的原料進(jìn)行攪拌、循環(huán)、加熱以及分離，制造初期產(chǎn)物， 然后使上述泵單元205和加熱單元206再工作一定時(shí)間，經(jīng)由第三配管202-1供給洗滌水， 對(duì)上述初期產(chǎn)物和催化劑混合而得的混合物進(jìn)行循環(huán)、加熱以及分離的同時(shí)，通過(guò)抗皂化 劑供給單元203供給抗皂化劑，對(duì)初期產(chǎn)物進(jìn)行洗滌之后，通過(guò)抗氧化劑供給單元217供給 抗氧化劑，再使上述泵單元205、加熱單元206以及送風(fēng)單元207工作一定時(shí)間，對(duì)上述最 終產(chǎn)物進(jìn)行干燥的制造步驟(S30)；以及d)將上述最終產(chǎn)物回收到回收筒310的回收步驟 (S40)，通過(guò)控制部400的控制，連續(xù)自動(dòng)進(jìn)行上述前處理步驟(S10)、投入步驟(S20)、制造 步驟(S30)以及回收步驟(S40)。a)前處理步驟下面簡(jiǎn)單說(shuō)明如圖5所示的上述前處理步驟S10。首選，使用者為了使用廢棄食用油等制造生物柴油，使設(shè)置于制造部200的反應(yīng) 槽201外部、或獨(dú)立設(shè)置的控制部400的電源接通(on)，按下開始按鈕(Sll)。接著，向上述前處理單元110內(nèi)部供給廢棄食用油等原料(S12)。此時(shí)，通過(guò)設(shè)置于上述前處理單元110的原料引入口上的過(guò)濾器111，除去上述原 料中含有的殘?jiān)犬愇?S13)。當(dāng)被上述過(guò)濾器111除去了異物的原料下降，與報(bào)警傳感器112接觸時(shí)，報(bào)警傳感 器112檢測(cè)到正在向前處理單元110供給原料，將該信號(hào)發(fā)送給控制部400(S14)。從上述報(bào)警傳感器112接收到原料供給檢測(cè)信號(hào)的控制部400，自動(dòng)使加熱器113 接通，將原料加熱到預(yù)定溫度(S15)。采用自然沉淀方式，從上述供給的原料分離出沉淀物和水，并排出去除，使原料移 動(dòng)到排出部(Sie)0B)投入步驟下面簡(jiǎn)單說(shuō)明通過(guò)圖6所示的方式將如上所述經(jīng)前處理的原料投入到反應(yīng)槽201 的投入步驟S20。首先，設(shè)置在上述前處理單元110的排出部上的第一液位傳感器116檢測(cè)到經(jīng)前 處理的原料(S21)。當(dāng)上述第一液位傳感器116檢測(cè)到原料時(shí)，第一開閉閥118被控制部400打開而 處于開放狀態(tài)(S22)。隨著上述第一開閉閥118打開，原料經(jīng)由第一配管117投入到反應(yīng)槽201內(nèi)部 (S23)。與此同時(shí)，第二開閉閥122被控制部400打開而處于開放狀態(tài)(S24)。隨著上述第二開閉閥122打開，儲(chǔ)藏于第一催化劑供給單元120的催化劑投入到 反應(yīng)槽201內(nèi)部(S25)。c)制造步驟根據(jù)圖7，如下簡(jiǎn)單說(shuō)明通過(guò)投入到反應(yīng)槽201的原料和催化劑的反應(yīng)來(lái)制造生 物柴油的制造步驟(S30)。
根據(jù)由第一催化劑供給單元120供給到上述反應(yīng)槽201內(nèi)部的催化劑的量，決定 是否供給催化劑，判斷為需要追加供給時(shí)，經(jīng)由打開與第二催化劑供給單元202連通的第 三開閉閥202-2而導(dǎo)通的第三配管202-1，追加供給催化劑(S31)。確認(rèn)上述反應(yīng)槽201內(nèi)的原料和催化劑的混合原料是否達(dá)到用于進(jìn)行處理的適 當(dāng)量(S32)。若判斷為上述反應(yīng)槽201內(nèi)的原料達(dá)到適當(dāng)?shù)牧?，則利用攪拌器204將原料和催 化劑均勻混合，接通上述泵單元205，使混合原料循環(huán)預(yù)定時(shí)間，與此同時(shí)，接通上述加熱單 元206，將混合原料加熱到預(yù)定溫度并維持預(yù)定時(shí)間(S33)。切斷上述泵單元205和加熱單元206，使混合原料靜置預(yù)定時(shí)間，然后通過(guò)自然沉 淀法，從混合原料中分離出初期產(chǎn)物和副產(chǎn)物，打開第六開閉閥213-2，將分離出的副產(chǎn)物 排出到副產(chǎn)物儲(chǔ)藏處213 (S34)。關(guān)閉上述第六開閉閥213-2，打開上述第三開閉閥202-2，向反應(yīng)槽201內(nèi)部供 給用于洗滌初期產(chǎn)物的洗滌水，與此同時(shí)，經(jīng)由打開第四開閉閥203-2而導(dǎo)通的第四配管 203-1，供給用于防止原料皂化的抗皂化劑(S35)。通過(guò)上述攪拌器204將初期產(chǎn)物和洗滌水混合，通過(guò)上述泵單元205進(jìn)行循環(huán)，通 過(guò)上述加熱單元206加熱到預(yù)定溫度(S36)。將上述初期產(chǎn)物、洗滌水、以及抗皂化劑的混合物靜置預(yù)定時(shí)間之后，分離出最終 產(chǎn)物和廢水，然后，打開第五開閉閥211-2，將廢水排出到干燥單元211 (S37)。對(duì)從上述干燥單元211排出的廢水進(jìn)行加熱，作為水蒸氣蒸發(fā)(S38)。通過(guò)泵單元205使上述最終產(chǎn)物循環(huán)，利用送風(fēng)單元207將存在于反應(yīng)槽201內(nèi) 部的蒸氣排出到外部，利用上述加熱單元206進(jìn)行加熱干燥。此時(shí)，經(jīng)由打開第八開閉閥 217-2而導(dǎo)通的第八配管217-1，供給用于防止原料氧化的抗氧化劑或用于降低原料凝點(diǎn) 的降凝劑(S39)。d)回收步驟(S40)根據(jù)圖8，如下簡(jiǎn)單說(shuō)明回收從反應(yīng)槽201制造出的最終產(chǎn)物的回收步驟S40。在上述的制造步驟S30中結(jié)束干燥，制造出最終產(chǎn)物時(shí)，配置于反應(yīng)槽201內(nèi)部的 傳感器(未圖示)動(dòng)作，告知已完成生物柴油制造。從上述傳感器接收到制造結(jié)束信號(hào)的控制部400，打開上述第七開閉閥300-2，將 最終產(chǎn)物捕集到回收筒310 (S41)。第二液位傳感器320檢測(cè)被上述回收筒310捕集的最終產(chǎn)物(S42)。若上述第二液位傳感器320檢測(cè)到最終產(chǎn)物，則接收到該信號(hào)的控制部400，切斷 原料前處理裝置和制造裝置，以便能夠移動(dòng)回收筒310 (S43)。然后，通過(guò)第二泵332的動(dòng)作，并經(jīng)由打開第九開閉閥335而導(dǎo)通的第九配管331， 將上述回收筒310內(nèi)的最終產(chǎn)物排出到外部(S44)。此時(shí)，通過(guò)設(shè)置于第九配管33的微過(guò)濾器333，除去如上所述經(jīng)由排出單元330排 出到外部的最終產(chǎn)物中的異物。以上分別對(duì)上述前處理步驟(SlO)、投入步驟(S20)、制造步驟(S30)以及回收步 驟(S40)進(jìn)行了簡(jiǎn)單說(shuō)明，下面將詳細(xì)說(shuō)明連續(xù)執(zhí)行這些步驟的例子。要使生物柴油制造系統(tǒng)動(dòng)作而制造原料的使用者，按下控制部400的開始按鈕。
若按下上述開始按鈕，則向前處理單元110內(nèi)部供給原料，在報(bào)警傳感器112檢測(cè) 到原料供給的同時(shí)，第一液位傳感器116分1、2、3以及低(Low)的多個(gè)階段進(jìn)行識(shí)別，將有 關(guān)原料的前處理狀態(tài)和處理量的信息發(fā)送給控制部400。此時(shí)，若上述原料達(dá)到第一液位傳 感器116的最高點(diǎn)，則報(bào)警傳感器112不再動(dòng)作。通過(guò)上述第一液位傳感器116檢測(cè)到經(jīng)前處理的原料時(shí)，第一開閉閥118打開，幾 秒后，原料供給泵(未圖示)動(dòng)作，向反應(yīng)槽201內(nèi)部供給經(jīng)前處理的原料，被供給的原料 達(dá)到第三液位傳感器208的觸點(diǎn)1時(shí)，原料供給泵停止，幾秒后，第一開閉閥118關(guān)閉。上述反應(yīng)槽201內(nèi)部的加熱單元206動(dòng)作，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，第二開閉閥122打 開，幾秒后，催化劑供給泵(未圖示)動(dòng)作，向反應(yīng)槽201內(nèi)部供給催化劑。當(dāng)供給上述催化劑，并達(dá)到第三液位傳感器208的觸點(diǎn)2時(shí)，催化劑供給泵停止， 幾秒后，第二開閉閥122關(guān)閉。此時(shí)，可以打開第三開閉閥202-2，追加供給催化劑。然后，使上述反應(yīng)槽201運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定時(shí)間，通過(guò)加熱單元206持續(xù)保持預(yù)定溫度。即， 設(shè)定到65°C時(shí)，若達(dá)到該溫度，則電源自動(dòng)切斷，若為60°C以下，則自動(dòng)接通，使加熱單元 206動(dòng)作，此時(shí)的時(shí)間需要約30分鐘。在此，上述第一泵205-2僅動(dòng)作預(yù)設(shè)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，當(dāng)超過(guò)該時(shí)間時(shí)，自動(dòng)停止。在 此，上述運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間通常設(shè)定為30分鐘。當(dāng)超過(guò)上述的靜置時(shí)間時(shí)，從初期產(chǎn)物分離出副產(chǎn)物，隨著第六開閉閥213-2的 打開，移動(dòng)到副產(chǎn)物儲(chǔ)藏處213，當(dāng)達(dá)到第三液位傳感器208的觸點(diǎn)3時(shí)，幾秒后，第六開閉 閥213-2自動(dòng)關(guān)閉。如上所述排出副產(chǎn)物之后，關(guān)閉第六開閉閥213-2時(shí)，第三開閉閥202-2打開，供 給洗滌水，上述洗滌水達(dá)到第三液位傳感器208的觸點(diǎn)4時(shí)，第六開閉閥213-2關(guān)閉。并且，為了保持預(yù)設(shè)的清洗溫度，使加熱單元206動(dòng)作之后，打開第四開閉閥 203-2，供給抗皂化劑。此時(shí)，上述的初期產(chǎn)物、洗滌水以及抗皂化劑的混合物，通過(guò)泵單元205持續(xù)循環(huán) 預(yù)設(shè)的時(shí)間或次數(shù)之后，靜置預(yù)定時(shí)間。當(dāng)達(dá)到上述的靜置時(shí)間時(shí)，打開第五開閉閥211-2，排出廢水，當(dāng)上述廢水達(dá)到第 三液位傳感器208的觸點(diǎn)時(shí)，第五開閉閥211-2關(guān)閉。而且，如上所述通過(guò)供給洗滌水而進(jìn)行的清洗，可以根據(jù)使用者的需要，反復(fù)實(shí)施 多次。如上所述排出廢水之后，根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度和時(shí)間，進(jìn)行干燥工序。在上述干燥工序中，溫度低于預(yù)設(shè)的溫度時(shí)，加熱單元206動(dòng)作，此時(shí)，泵單元205 選擇性地進(jìn)行動(dòng)作。維持通過(guò)上述加熱單元206進(jìn)行加熱而達(dá)到的溫度，并使送風(fēng)單元207動(dòng)作，將蒸 氣從通孔212-1排出。并且，在上述泵單元205動(dòng)作的期間，打開第八開閉閥217-2，供給幾秒鐘抗氧化 劑之后，關(guān)閉閥。在此，即使上述泵單元205的動(dòng)作結(jié)束，仍使送風(fēng)單元207繼續(xù)動(dòng)作幾秒鐘，將蒸 氣排出，制造最終產(chǎn)物。
接著，使最終產(chǎn)物供給泵(未圖示)動(dòng)作，打開第七開閉閥300-2，將最終產(chǎn)物輸送 到回收筒310。上述最終產(chǎn)物達(dá)到第三液位傳感器208的觸點(diǎn)3時(shí)，最終產(chǎn)物供給泵停止，第七開 閉閥300-2關(guān)閉。并且，當(dāng)達(dá)到第六液位傳感器320的最高點(diǎn)時(shí)，即，告知結(jié)束向上述回收筒310內(nèi) 部供給最終產(chǎn)物時(shí)，關(guān)閉第七開閉閥300-2的同時(shí)，使排出單元330動(dòng)作。即，使上述排出單元330的第二泵332動(dòng)作，打開第九開閉閥335，將最終產(chǎn)物排出 到外部。對(duì)于如上所述的從前處理部到回收部的處理工序，當(dāng)判斷為最終產(chǎn)物全部移動(dòng)到 回收筒310時(shí)，再次返回到反應(yīng)工序，再次從反應(yīng)工序開始執(zhí)行。如上所述的處理工序，可以預(yù)先通過(guò)自動(dòng)化程序進(jìn)行設(shè)定，反復(fù)執(zhí)行1次以上，在 原料、催化劑、抗皂化劑、抗氧化劑、降凝劑、回收筒以及液位檢測(cè)傳感器等沒(méi)有達(dá)到故障條 件的情況下，連續(xù)進(jìn)行動(dòng)作。以上對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離 權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變更，該變 更也包括在權(quán)利要求范圍內(nèi)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述的涉及本發(fā)明的生物柴油制造系統(tǒng)及其制造方法，能夠生產(chǎn)柴油燃料的 替代燃料、即有利于環(huán)境的燃料，能夠在本領(lǐng)域中有效利用。
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權(quán)利要求
一種生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，包括前處理部(100)，其除去被供給的原料中含有的異物以及水分等；制造部(200)，其利用催化劑對(duì)經(jīng)上述前處理部(100)處理后供給的原料進(jìn)行加工；回收部(300)，其捕集通過(guò)上述制造部(200)加工而得到的產(chǎn)物；以及控制部(400)，其控制上述前處理部(100)、上述制造部(200)以及上述回收部(300)的動(dòng)作；其中，根據(jù)供給到上述前處理部(100)的原料量和上述回收部(300)回收到的產(chǎn)物量，上述前處理部(100)、上述制造部(200)以及上述回收部(300)通過(guò)上述控制部(400)的控制以統(tǒng)一配置式自動(dòng)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，上述前處理部(100)由前處理單元(110)構(gòu)成，該前處理單元(110)對(duì)原料進(jìn)行處理 并儲(chǔ)藏，輸送給上述制造部(200)， 上述前處理單元(110)包括過(guò)濾器(111)，其設(shè)置于引入口，捕獲原料中含有的殘?jiān)犬愇铮?報(bào)警傳感器(112)，其檢測(cè)到經(jīng)由上述過(guò)濾器(111)供給原料時(shí)，進(jìn)行報(bào)警； 加熱器(113)，其從上述報(bào)警傳感器(112)接收到原料供給信號(hào)，對(duì)原料和前處理單元 (110)內(nèi)部進(jìn)行加熱；油水分離壁(114)，其位于上述前處理單元(110)內(nèi)部，從原料分離出沉淀物和水； 排出口(115)，其將通過(guò)上述油水分離壁(114)分離出的沉淀物和水排出；以及 第一液位傳感器(116)，其檢測(cè)供給到內(nèi)部的要進(jìn)行前處理的原料量來(lái)發(fā)送給上述控 制部(400)，使上述前處理單元(110)動(dòng)作，通過(guò)上述第一液位傳感器(116)檢測(cè)到在上述前處理單元(110)內(nèi)部進(jìn)行了前處理的 原料達(dá)到預(yù)定的水位時(shí)，通過(guò)上述控制部(400)的控制，打開第一開閉閥(118)，由此使第 一配管(117)導(dǎo)通，經(jīng)由該第一配管(117)向上述制造部(200)供給經(jīng)前處理的原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，該生物柴油制造系統(tǒng)還包括第一催化劑供給單元(120)，在該第一催化劑供給單元 (120)中儲(chǔ)藏有催化劑，通過(guò)由上述控制部(400)進(jìn)行控制的第二開閉閥(122)，向上述制 造部(200)供給催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于， 上述第一催化劑供給單元(120)包括第二液位傳感器(124)，其檢測(cè)到上述第一催化劑供給單元(120)的內(nèi)部沒(méi)有催化劑 時(shí)，通過(guò)控制部(400)的控制，自動(dòng)補(bǔ)充催化劑；以及第二排出口，其將催化劑中含有的水或殘?jiān)懦龅酵獠俊?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于， 上述制造部(200)包括反應(yīng)槽(201)，其經(jīng)由被蓋(212)覆蓋的引入口被供給經(jīng)前處理的原料，該蓋(212)具 備用于排出蒸氣的通孔(212-1)；第二催化劑供給單元(202)，其向上述反應(yīng)槽(201)供給洗滌水、抗乳化用催化劑或含 有洗滌水的抗乳化用催化劑，以附加地使上述原料進(jìn)行反應(yīng)；2抗皂化劑供給單元(203)，其內(nèi)部具備第四液位傳感器(203-3)，設(shè)置于上述反應(yīng)槽 (201)的上部，對(duì)初期產(chǎn)物進(jìn)行洗滌時(shí)，向反應(yīng)槽(201)內(nèi)部供給由天然有機(jī)酸、乙酸、硫酸 或磷酸中的任意一種構(gòu)成的抗皂化劑；攪拌器(204)，其以能夠自由裝卸的方式安裝在上述蓋(212)的下部，通過(guò)攪拌，將上 述原料、催化劑、抗皂化劑以及抗氧化劑或降凝劑均勻混合；泵單元(205)，其具備將上述反應(yīng)槽(201)的上部和下部以連通的方式連接的循環(huán)配 管(205-1)和設(shè)置于上述循環(huán)配管(205-1)上的第一泵(205-2)，使上述原料、催化劑、抗皂 化劑或抗氧化劑或降凝劑的混合物在上述反應(yīng)槽(201)內(nèi)部循環(huán)；加熱單元(206)，其設(shè)置于上述反應(yīng)槽(201)內(nèi)部，將上述混合物加熱到一定溫度； 送風(fēng)單元(207)，其具備安裝在上述反應(yīng)槽(201)上部的馬達(dá)(207-1)和通過(guò)上述馬達(dá) (207-1)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片(207-2)，將上述反應(yīng)槽(201)中生成的蒸氣排出到外部；第三液位傳感器(208)，其將與供給到上述反應(yīng)槽(201)的原料投入量、催化劑投入 量、作為副產(chǎn)物或最終產(chǎn)物的生物柴油的生成量、以及洗滌水引入量有關(guān)的信息分別提供 給上述控制部(400)，以便上述控制部(400)進(jìn)行控制；比重檢測(cè)傳感器(209)，其將上述混合物的比重信息和洗滌后的廢水的比重信息提供 給上述控制部(400)；水分檢測(cè)傳感器(210)，其將上述最終產(chǎn)物的水分信息提供給上述控制部(400)； 干燥單元(211)，其內(nèi)部具備加熱器(211-3)，將從上述反應(yīng)槽(201)排出的水分蒸發(fā)；以及抗氧化劑供給單元(217)，其內(nèi)部具備第五液位傳感器(217-3)，設(shè)置于上述反應(yīng)槽 (201)的上部，在對(duì)最終產(chǎn)物進(jìn)行干燥時(shí)，向反應(yīng)槽(201)內(nèi)部供給抗氧化劑或降凝劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，該生物柴油制造系統(tǒng)還 包括第三配管(202-1)，其將上述反應(yīng)槽(201)和上述第二催化劑供給單元(202)連接并具 備第三開閉閥(202-2)，以便向上述反應(yīng)槽(201)供給上述含有洗滌水的抗乳化用催化劑； 第四配管(203-1)，其將上述抗皂化劑供給單元(203)和上述反應(yīng)槽(201)連接并具備 第四開閉閥(203-2)，以便向上述反應(yīng)槽(201)內(nèi)部供給抗皂化劑；第五配管(211-1)，其與上述反應(yīng)槽(201)連接并具備五開閉閥(211-2)，以便將從上 述混合物分離出的廢水排出到上述干燥單元(211)；第六配管(213-1)，其將上述反應(yīng)槽(201)和上述副產(chǎn)物儲(chǔ)藏處(213)連接并具備第 六開閉閥(213-2)，以便將從上述含有催化劑的原料分離出的副產(chǎn)物供給到副產(chǎn)物儲(chǔ)藏處 (213)；第七配管(300-1)，其將上述反應(yīng)槽(201)和上述回收部(300)連接并具備第七開閉閥 (300-2)，以便將上述最終產(chǎn)物排出到回收部(300)；以及第八配管(217-1)，其將上述抗氧化劑供給單元(217)和上述反應(yīng)槽(201)連接并具備 第八開閉閥(217-2)，以便向上述反應(yīng)槽(201)內(nèi)部供給抗氧化劑或降凝劑，在此，上述控制部(400)按照預(yù)設(shè)的模式，控制上述第三 第八開閉閥的打開或關(guān)閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于， 上述攪拌器(204)包括雙向馬達(dá)(204-1)，其固定安裝在上述蓋(212)的下部；轉(zhuǎn)動(dòng)軸(204-2)，其隨著上述馬達(dá)(204-1)的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，以能夠自由裝卸的方式安裝 在上述馬達(dá)(204-1)上；以及葉片(204-3)，其在上述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(204)上安裝有多個(gè)，對(duì)混合物進(jìn)行攪拌。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，上述攪拌器(204)根據(jù)上述第三液位傳感器(208)檢測(cè)到的上述反應(yīng)槽(201)內(nèi)部的 混合物的填充狀態(tài)，通過(guò)上述控制部(400)的控制進(jìn)行動(dòng)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，上述第三液位傳感器(208)包括第一觸點(diǎn)(1)，當(dāng)識(shí)別出經(jīng)由打開第一開閉閥(118)而導(dǎo)通的第一配管(117)投入到反 應(yīng)槽(201)內(nèi)部的原料時(shí)，關(guān)閉第一開閉閥(118)；第二觸點(diǎn)(2)，當(dāng)識(shí)別出經(jīng)由打開第二開閉閥(122)而導(dǎo)通的第二配管(123)投入到反 應(yīng)槽(201)內(nèi)部的催化劑時(shí)，關(guān)閉第二開閉閥(122)；第三觸點(diǎn)(3)，當(dāng)識(shí)別不出作為副產(chǎn)物或最終產(chǎn)物的生物柴油時(shí)，關(guān)閉第六開閉閥 (213-2)或第七開閉閥(300-2)；以及第四觸點(diǎn)(4)，當(dāng)識(shí)別出經(jīng)由打開第三開閉閥(202-2)而導(dǎo)通的第三配管(202-1)投入 到反應(yīng)槽(201)內(nèi)部的洗滌水時(shí)，關(guān)閉第三開閉閥(202-2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，上述干燥單元(211)的加熱器(211-3)與通過(guò)上述控制部(400)對(duì)第五開閉閥 (211-2)進(jìn)行的打開同時(shí)地進(jìn)行動(dòng)作。
11.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)上述控制部(400)的控制，上述第一催化劑供給單元(120)根據(jù)從上述第二催化 劑供給單元(202)供給的催化劑相對(duì)于供給到上述反應(yīng)槽(201)內(nèi)部的原料的比例進(jìn)行動(dòng) 作。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)上述比重檢測(cè)傳感器(209)檢測(cè)到的副產(chǎn)物的比重值在0. 5g/cm3 1. Og/cm3的范 圍內(nèi)時(shí)，通過(guò)上述控制部(400)使第六開閉閥(213-2)處于打開狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，上述抗氧化劑包括用于食用的mtbhQ即2，5- 二叔丁基對(duì)苯二酚以及工業(yè)用的dtbhQ 即二特丁基對(duì)苯二酚中的任意一種，上述降凝劑包括氯化石蠟與萘或苯酚的縮合物、聚丙 烯酸烷基酯、聚烷基丙烯酸甲酯、乙烯與乙酸乙烯酯的共聚物、以及烯基琥珀酸衍生物中的 任意一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5的任意一項(xiàng)所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，上述控制部(400)預(yù)設(shè)為使前處理部(100)、制造部(200)以及回收部(300)依次進(jìn) 行動(dòng)作，根據(jù)上述預(yù)設(shè)的方式，控制上述前處理單元(110)、第一催化劑供給單元(120)、第 二催化劑供給單元(202)、抗皂化劑供給單元(203)、攪拌器(204)、泵單元(205)、加熱單元 (206)、送風(fēng)單元(207)、干燥單元(211)以及抗氧化劑供給單元(217)的接通或切斷。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于，上述回收部(300)包括回收筒(310)，其儲(chǔ)藏通過(guò)上述反應(yīng)槽(201)制造出的產(chǎn)物；第二液位傳感器(320)，其檢測(cè)上述回收筒(310)中儲(chǔ)藏的產(chǎn)物量，使上述前處理部 (100)和制造部(200)受上述控制部(400)的控制而進(jìn)行工作；以及排出單元(330)，其將捕集到上述回收筒(310)的最終產(chǎn)物移動(dòng)到外部的其他場(chǎng)所，由 控制部(400)按照預(yù)設(shè)的模式控制打開或關(guān)閉。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的生物柴油制造系統(tǒng)，其特征在于， 上述排出單元(330)包括微過(guò)濾器(333)，其除去經(jīng)由打開第九開閉閥(335)而導(dǎo)通的第九配管(331)排出的最 終產(chǎn)物中含有的異物；以及流量計(jì)(334)，其測(cè)定沿著上述第九配管(331)移動(dòng)的最終產(chǎn)物的流量并進(jìn)行顯示， 上述控制部(400)按照預(yù)設(shè)的模式，控制上述第九開閉閥(335)的打開或關(guān)閉。
17.—種生物柴油制造系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括除去原料中含有的殘?jiān)犬愇锖退忠约爸居偷鹊那疤幚聿襟E(SlO)； 將經(jīng)前處理的原料和催化劑引入到反應(yīng)槽(201)內(nèi)部的投入步驟(S20)； 使第二催化劑供給單元(202)、攪拌器(204)、泵單元(205)以及加熱單元(206)工作 一定時(shí)間，對(duì)含有催化劑的原料進(jìn)行攪拌、循環(huán)、加熱以及分離，制造初期產(chǎn)物，然后再使上 述泵單元(205)和加熱單元(206)作一定時(shí)間，經(jīng)由第三配管(202-1)供給洗滌水，對(duì)上述 初期產(chǎn)物和催化劑混合而得的混合物進(jìn)行循環(huán)、加熱以及分離，同時(shí)，通過(guò)抗皂化劑供給單 元(203)供給抗皂化劑，洗滌初期產(chǎn)物之后，通過(guò)抗氧化劑供給單元(217)供給抗氧化劑， 再使上述泵單元(205)、加熱單元(206)以及送風(fēng)單元(207)工作一定時(shí)間，對(duì)上述最終產(chǎn) 物進(jìn)行干燥的制造步驟(S30)；以及將上述最終產(chǎn)物回收到回收筒(310)的回收步驟(S40)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的生物柴油制造系統(tǒng)的控制方法，其特征在于， 上述前處理步驟(SlO)包括使電源處于接通狀態(tài)，按下開始按鈕的步驟(Sll)； 向前處理單元(110)供給原料的步驟(S12)； 通過(guò)過(guò)濾器(111)除去上述原料中含有的異物的步驟(S13)； 報(bào)警傳感器(112)檢測(cè)正在向上述前處理單元(110)供給原料的步驟(S14)； 當(dāng)上述報(bào)警傳感器(112)檢測(cè)到被供給的原料時(shí)，使加熱器(113)接通進(jìn)行動(dòng)作的步 驟(S15)；以及從上述供給的原料分離出沉淀物和水，并排出除去的步驟(S16)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的生物柴油制造系統(tǒng)的控制方法，其特征在于， 上述投入步驟(S20)包括在第一液位傳感器(116)的預(yù)定部位檢測(cè)經(jīng)前處理的原料的步驟(S21)； 當(dāng)上述第一液位傳感器(116)檢測(cè)到原料時(shí)，通過(guò)控制部(400)的控制，使原料供給泵 給動(dòng)作，打開第一開閉閥(118)，使其處于打開狀態(tài)的步驟(S22)；隨著上述第一開閉閥(118)的打開，將原料供給到反應(yīng)槽(201)內(nèi)部的步驟(S23)； 催化劑供給泵動(dòng)作，第二開閉閥(122)被控制部(400)打開而處于開放狀態(tài)的步驟 (S24)；以及隨著上述第二開閉閥(122)的打開，向反應(yīng)槽(201)內(nèi)部供給催化劑的步驟(S25)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的生物柴油制造系統(tǒng)的控制方法，其特征在于， 上述制造步驟(S30)包括向上述反應(yīng)槽(201)內(nèi)部追加供給催化劑的步驟(S31)；通過(guò)第三液位傳感器208，確認(rèn)在上述反應(yīng)槽(201)內(nèi)，原料和催化劑的混合原料是否 已充滿的步驟(S32)；利用攪拌器(204)將原料和催化劑均勻混合，接通上述泵單元(205)，使混合原料循環(huán) 預(yù)定時(shí)間，與此同時(shí)，接通上述加熱單元(206)，將混合原料加熱到預(yù)定溫度并保持預(yù)定時(shí) 間的步驟(S33)；切斷上述泵單元(205)和加熱單元(206)，使混合原料靜置預(yù)定時(shí)間之后，從混合 原料分離出初期產(chǎn)物和副產(chǎn)物，打開第六開閉閥(213-2)，將分離出的副產(chǎn)物排出的步驟 (S34)；關(guān)閉上述第六開閉閥(213-2)，打開第三開閉閥(202-2)和第四開閉閥(203-2)，向反 應(yīng)槽(201)內(nèi)部供給洗滌水和抗皂化劑的步驟(S35)；通過(guò)上述攪拌器(204)將初期產(chǎn)物、洗滌水以及抗皂化劑再次混合，通過(guò)上述泵單 元(205)進(jìn)行循環(huán)，通過(guò)上述加熱單元(206)進(jìn)行加熱，并對(duì)初期產(chǎn)物進(jìn)行洗滌的步驟 (S36)；將上述初期產(chǎn)物、洗滌水以及抗皂化劑的混合物靜置預(yù)定時(shí)間之后，分離成最終產(chǎn)物 和廢水，然后打開第五開閉閥(211-2)，排出廢水的步驟(S37)； 對(duì)排出的廢水進(jìn)行加熱，作為水蒸氣蒸發(fā)的步驟(S38)；以及打開上述第八開閉閥(217-2)，供給抗氧化劑或降凝劑，通過(guò)泵單元(205)使最終產(chǎn)物 循環(huán)，通過(guò)送風(fēng)單元(207)將蒸氣排出到外部，通過(guò)上述加熱單元(206)加熱而進(jìn)行干燥的 步驟(S39)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的生物柴油制造系統(tǒng)的控制方法，其特征在于， 上述回收步驟(S40)包括打開第七開閉閥(300-2)，將最終產(chǎn)物捕集到回收筒(310)的步驟(S41)； 第二液位傳感器(320)檢測(cè)捕集到上述回收筒(310)的最終產(chǎn)物的步驟(S42)； 當(dāng)上述第二液位傳感器(320)檢測(cè)到最終產(chǎn)物時(shí)，接收到相應(yīng)信號(hào)的控制部(400)切 斷原料前處理裝置和制造裝置的步驟(S43)；以及通過(guò)排出單元(330)將上述回收筒(310)內(nèi)的最終產(chǎn)物排出到外部的步驟(S44)。
全文摘要
本發(fā)明涉及生物柴油制造系統(tǒng)及其控制方法，該生物柴油制造系統(tǒng)不僅裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且體積小，包括投入原料在內(nèi)的全部工序均可自動(dòng)執(zhí)行，而且非常容易執(zhí)行動(dòng)作，能夠縮短制造生物柴油所需的作業(yè)時(shí)間和作業(yè)工序。該生物柴油制造系統(tǒng)包括前處理部，其除去被供給的原料中含有的異物以及水分等；制造部，其利用催化劑對(duì)經(jīng)上述前處理部處理后供給的原料進(jìn)行加工；回收部，其捕集通過(guò)上述制造部加工而得到的產(chǎn)物；以及控制部，其控制上述前處理部、上述制造部以及上述回收部的動(dòng)作；其中，根據(jù)供給到上述前處理部的原料量和上述回收部回收到的產(chǎn)物量，通過(guò)上述控制部的控制，上述前處理部、上述制造部以及上述回收部以統(tǒng)一配置式自動(dòng)動(dòng)作。
文檔編號(hào)C10G3/00GK101978026SQ200980110057
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者樸炯昱, 裵信鎬 申請(qǐng)人:樸誠(chéng)鎮(zhèn);樸炯昱;裵信鎬;樸后鐘