CN102219766A

CN102219766A - 糠醛无酸连续自动化水解系统

Info

Publication number: CN102219766A
Application number: CN2011100816478A
Authority: CN
Inventors: 柏绪桐
Original assignee: Shandong Wansheng Environmental Technology Development Co Ltd
Current assignee: Shandong Wansheng Environmental Technology Development Co Ltd
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2011-10-19

Abstract

糠醛无酸连续自动化水解系统，它包括进料单元、水解单元和残渣处理单元，所述残渣处理单元包括固液分离单元和原液贮槽，水解单元与固液分离单元之间设有二次蒸汽发生器；固液分离单元包括糠醛渣分离器、自蒸发器、旋液分离器、传送带和旋转出渣器。与现有技术相比，本发明具有无外加酸、连续水解的特点，自动化程度更高，且增加了二次蒸汽发生器，使蒸汽利用率更高；增加搅拌装置，提高原料的利用率，使得原料反应更加充分，残渣含酸率降低并能够得到适当的处理，提高了水解糠醛的收率，降低了生产成本，更加环保。

Description

糠醛无酸连续自动化水解系统

技术领域

本发明属于糠醛生产制备领域，具体地说是一种糠醛无酸连续自动化水解系统。

背景技术

糠醛，又名呋喃甲醛，它有呋喃环上的两个双键和一个醛基，这种独特的化学结构，可以使其发生氧化、氢化、氯化、硝化及缩合等反应，生成很多化工产品，所以被广泛的应用于农药、医药、石化、食品添加剂、铸造等多个生产领域。

糠醛是以富含戊聚糖的植物纤维，如玉米芯、甘蔗渣、稻草、玉米秸、棉子壳、稻壳等为原料生产的，其原理为植物纤维中戊聚糖首先被水解成戊糖，然后戊糖脱水生成糠醛。

传统生产糠醛的方法为采用一个水解釜进行水解反应，加入外加酸作为催化剂，间歇生产的方法，该方法还存在一些缺点：

1、仅采用一个水解反应釜进行反应，容易使原料反应不完全，糠醛收率低，综合利用率低。

2、加入外加酸作为催化剂需要在高温下拌入酸水溶液，即使是高度耐腐蚀的合金钢也会发生严重的腐蚀，且生产成本较高。

3、间歇生产法蒸汽消耗量大，产生大量的废液废渣难以及时处理，不利于提高生产率和环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种糠醛无酸连续自动化水解系统，该系统具有无外加酸、连续水解、糠醛产率高和废水废渣得到及时处理的特点。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，包括进料单元、水解单元和残渣处理单元，所述残渣处理单元包括固液分离单元和原液贮槽，水解单元与固液分离单元之间设有二次蒸汽发生器；所述进料单元包括给料机和自动控制进料系统，水解单元包括连续水解反应釜，固液分离单元包括糠醛渣分离器、自蒸发器、旋液分离器、传送带和旋转出渣器；所述连续水解反应釜的排渣口与糠醛渣分离器相连接，醛汽出口依次连接二次蒸汽发生器、自蒸发器和旋液分离器；旋液分离器的出液口下方设有旋转出渣器，糠醛渣分离器的出料口下方设有传送带，传送带的末端通到旋转出渣器处；旋转出渣器的下方设有原液贮槽，旋液分离器的排汽口处设有通入原液贮槽的管道。

所述的给料机为螺旋给料机。

所述自动控制进料系统包括控制器和液压闸板阀，所述液压闸板阀安装在所述连续水解反应釜的进料通道上。

所述连续水解反应釜上设有自动控制排渣系统，所述的自动控制排渣系统包括安装在其筒体侧壁上的两个传感器和安装在其排渣口处的排渣电动阀，所述的两个传感器由上到下并列设置，两个传感器均与排渣电动阀相连接。

所述糠醛渣分离器的顶端设有醛汽冷凝器。

所述的自蒸发器上设有自蒸发器控制系统，所述自蒸发器控制系统包括安装在自蒸发器筒体侧壁上的传感器和安装在自蒸发器水解液出口处的电动阀，所述传感器和所述电动阀相连接。

所述的旋液分离器上设有自动控制系统，所述的自动控制系统包括安装在旋液分离器筒体侧壁上的传感器和安装在旋液分离器出液口处的电动阀，所述传感器和所述电动阀相连接。

所述旋液分离器的排汽口处通往所述原液贮槽的管道上设有冷凝器。

所述自蒸发器的蒸汽出口处设有管道，所述管道上设有冷凝器。

所述的旋转出渣器为带有细密网孔的运输带。

本发明的有益效果是：

1、设有二次蒸汽发生器，含醛蒸汽经二次蒸汽发生器，热能得到合理利用，降低残渣内的含醛量，提高水解糠醛的收率。

2、在连续水解反应釜内，蒸汽的输入量相对较平稳恒定，可以采用“自生酸催化水解”的方法，无外加酸，催化剂为原料水解自身产生的乙酸、甲酸以及少量其他羧酸，无外加酸大大降低了腐蚀性和生产成本。

3、连续水解实现了连续进料和连续排渣，随进随出，残渣易处理，无需建造庞大的料仓，减小占地面积，降低成本。

4、设有残渣处理单元，废水废液得到及时的处理和回收，经济环保。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1给料机，2自动控制进料系统，3连续水解反应釜，4高压蒸汽进口，5自动控制排渣系统，6糠醛渣分离器，7醛汽冷凝器，8传送带，9二次蒸汽发生器，10自蒸发器，11自蒸发器控制系统，12旋液分离器，13自动控制系统，14旋转出渣器，15冷凝器，16原液贮槽。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步的描述：

如图1所示。糠醛无酸连续自动化水解系统，包括进料单元、水解单元和残渣处理单元，所述残渣处理单元包括固液分离单元和原液贮槽16，水解单元与固液分离单元之间设有二次蒸汽发生器9；所述进料单元包括给料机1和自动控制进料系统2，水解单元包括连续水解反应釜3，固液分离单元包括糠醛渣分离器6、自蒸发器10、旋液分离器12、传送带8和旋转出渣器14；所述连续水解反应釜3的排渣口与糠醛渣分离器6相连接，醛汽出口依次连接二次蒸汽发生器9、自蒸发器10和旋液分离器12；旋液分离器12的出液口下方设有旋转出渣器14，糠醛渣分离器6的出料口下方设有传送带8，传送带8的末端通到旋转出渣器14处；旋转出渣器14的下方设有原液贮槽16，旋液分离器12的排汽口处设有通入原液贮槽16的管道。

所述的给料机1为螺旋给料机。

所述自动控制进料系统包括控制器和液压闸板阀，所述液压闸板阀安装在所述连续水解反应釜3的进料通道上。用以实现自动给料。

所述连续水解反应釜3上设有自动控制排渣系统5，所述的自动控制排渣系统5包括安装在其筒体侧壁上的两个传感器和安装在其排渣口处的排渣电动阀，所述的两个传感器由上到下并列设置，两个传感器均与排渣电动阀相连接。

所述糠醛渣分离器6的顶端设有醛汽冷凝器7。

所述的自蒸发器10上设有自蒸发器控制系统11，所述自蒸发器控制系统11包括安装在自蒸发器10筒体侧壁上的传感器和安装在自蒸发器10水解液出口处的电动阀，所述传感器和所述电动阀相连接。

所述的旋液分离器12上设有自动控制系统13，所述的自动控制系统13包括安装在旋液分离器12筒体侧壁上的传感器和安装在旋液分离器12出液口处的电动阀，所述传感器和所述电动阀相连接。

所述旋液分离器12的排汽口处通往所述原液贮槽16的管道上设有冷凝器15。

所述自蒸发器10的蒸汽出口处设有管道，所述管道上设有冷凝器。

所述的旋转出渣器14为带有细密网孔的运输带。

本发明的工作原理为：给料机1运送原料，原料由连续水解反应釜3的装料口加入，自动控制进料系统2的控制器通过数控系统控制两个液压闸板阀交替打开，原料经过两个交替打开的液压闸板阀进入连续水解反应釜3的筒体。

高压蒸汽通过高压蒸汽进口4进入连续水解反应釜3的筒体与原料进行反应。当连续水解反应釜3筒体内原料的高度高于自动控制排渣系统5位于最高点的传感器时，该传感器发出信号使得排渣电动阀开启进行排渣；当原料高度低于位于下方的传感器时，位于下方的传感器发出信号使得排渣电动阀关闭，停止排渣，由此实现自动控制的连续进料和排渣，使得连续水解反应釜3筒体内的原料高度维持在合适的水平，且渣存量少。

连续水解反应釜3醛汽出口排出的醛汽经二次蒸汽发生器9产生二次蒸汽，二次蒸汽进入自蒸发器10，自蒸发器10内的蒸汽从上方的排汽口排出，经过管道进入蒸馏塔，蒸汽在管道上会经过冷凝器冷凝。自蒸发器10内的水解糠醛液会经过水解液出口进入旋液分离器12。自蒸发器控制系统11会自动控制水解液出口排出糠醛液。

糠醛液经过旋液分离器12后落到旋转出渣器14上，液体经过旋转出渣器14的网孔流入原液贮槽16，固体残渣由旋转出渣器14运送到相关处理设备或输送锅炉燃烧。旋液分离器12内的蒸汽经管道上的冷凝器15冷凝后通过管道流入原液贮槽16。自动控制系统13能够自动控制水解液出口排液，并为旋液分离器12留有液封避免空气进入。

糠醛渣分离器6内的含醛蒸汽经顶端的醛汽冷凝器7冷凝后进入水罐，糠醛渣从底端的出料口排出落到传送带8上，传送带8将糠醛渣送到旋转出渣器14，液体经过旋转出渣器14的网孔流入原液贮槽16，固体残渣由旋转出渣器14运送到相关处理设备或输送锅炉燃烧。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims

1.糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，包括进料单元、水解单元和残渣处理单元，所述残渣处理单元包括固液分离单元和原液贮槽，水解单元与固液分离单元之间设有二次蒸汽发生器；所述进料单元包括给料机和自动控制进料系统，水解单元包括连续水解反应釜，固液分离单元包括糠醛渣分离器、自蒸发器、旋液分离器、传送带和旋转出渣器；所述连续水解反应釜的排渣口与糠醛渣分离器相连接，醛汽出口依次连接二次蒸汽发生器、自蒸发器和旋液分离器；旋液分离器的出液口下方设有旋转出渣器，糠醛渣分离器的出料口下方设有传送带，传送带的末端通到旋转出渣器处；旋转出渣器的下方设有原液贮槽，旋液分离器的排汽口处设有通入原液贮槽的管道。

2.根据权利要求1所述的糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，所述的给料机为螺旋给料机。

3.根据权利要求1所述的糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，所述自动控制进料系统包括控制器和液压闸板阀，所述液压闸板阀安装在所述连续水解反应釜的进料通道上。

4.根据权利要求3所述的糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，所述连续水解反应釜上设有自动控制排渣系统，所述的自动控制排渣系统包括安装在其筒体侧壁上的两个传感器和安装在其排渣口处的排渣电动阀，所述的两个传感器由上到下并列设置，两个传感器均与排渣电动阀相连接。

5.根据权利要求1所述的糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，所述糠醛渣分离器的顶端设有醛汽冷凝器。

6.根据权利要求1所述的糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，所述的自蒸发器上设有自蒸发器控制系统，所述自蒸发器控制系统包括安装在自蒸发器筒体侧壁上的传感器和安装在自蒸发器水解液出口处的电动阀，所述传感器和所述电动阀相连接。

7.根据权利要求1所述的糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，所述的旋液分离器上设有自动控制系统，所述的自动控制系统包括安装在旋液分离器筒体侧壁上的传感器和安装在旋液分离器出液口处的电动阀，所述传感器和所述电动阀相连接。

8.根据权利要求1所述的糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，所述旋液分离器的排汽口处通往所述原液贮槽的管道上设有冷凝器。

9.根据权利要求1所述的糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，所述自蒸发器的蒸汽出口处设有管道，所述管道上设有冷凝器。

10.根据权利要求1所述的糠醛无酸连续自动化水解系统，其特征是，所述的旋转出渣器为带有细密网孔的运输带。