CN203737242U - 一种木质纤维素类原料水解制糖的蒸汽间接加热机械搅拌反应装置 - Google Patents
一种木质纤维素类原料水解制糖的蒸汽间接加热机械搅拌反应装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种木质纤维素类原料水解制糖的蒸汽间接加热机械搅拌反应装置，是由水解反应器和置于水解反应器上的顶盖组成，顶盖上设有温度探头接口、进料口、搅拌电机、排气管和压力表接口；水解反应器内部设有搅拌桨和换热器；水解反应器底部设有喷气嘴和出料口；水解反应器的外面一侧设有与换热器相连的冷却水管和蒸汽管，另一侧设有与换热器相连的换热器出口管。本实用新型的木质纤维素类原料水解制糖的装置和现有技术相比，反应升温迅速、温度控制比较准确、反应过程中反应器内温度均匀、无蒸汽冷凝水，水解糖得率较高，操作简单，保障了安全高效生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及到木质纤维素原料水解制糖技术领域，具体地说是一种水解木质纤维素类原料中的纤维素、半纤维素成分制糖的装置。
背景技术
木质纤维素是一种可再生的生物质原料，具有来源广泛、资源丰富的特点。木质纤维素中的半纤维素成分水解后可制得低聚木糖、木糖等产品，纤维素成分水解可制得葡萄糖。木质纤维素水解糖可进一步通过生物发酵和化学法制得乙醇、乳酸、木糖醇等化学品。为了维持经济可持续发展，利用可再生生物质原料替代石化原料成为国内外研究的热点。寻求一种高效低能耗水解木质纤维素的方法是木质纤维素基能源和化学品工业化生产的关键。
目前在国内和国际上，利用木质纤维素类原料通过高温水解、超低酸或稀酸水解制糖多采用机械搅拌式反应器，生产中多采用蒸汽直接加热的常规生产设备，由于水解设备设计不合理，物料和反应液受热不均匀、加热过程有大量蒸汽冷凝水进入反应器影响反应液浓度，木质纤维素物料易沉积在反应器底部，造成水解糖分分解严重、副产物较多、糖得率较低等问题，影响了木质纤维素原料在能源和化工行业的应用。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种结构合理、能耗低、加热均匀、木质纤维素水解得糖率较高的水解装置。
为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：一种木质纤维素类原料水解制糖的蒸汽间接加热机械搅拌反应装置，是由水解反应器1和置于水解反应器1上的顶盖14组成，顶盖14上设有温度探头接口15、进料口16、搅拌电机17、排气管和压力表接口20；水解反应器1内部设有搅拌桨2和换热器3；水解反应器1底部设有喷气嘴8和出料口13；水解反应器1的外面一侧设有与换热器3相连的冷却水管4和蒸汽管7，另一侧设有与换热器3相连的换热器出口管11。
上述喷气嘴8与压缩空气管道相连。
上述冷却水管4上设有冷却水阀5。
所述的水解反应器1在反应前，首先打开水解反应器进料口16，将木质纤维素原料装入水解反应器1中，在水解反应器1内加入反应液体，盖好水解反应器进料口16，关好相应的阀门，可以升温反应。
所述的水解反应器1反应过程中，保持排气阀19在打开状态，通过控制排气阀19打开程度控制压力。通过控制蒸汽阀6的开启程度，控制加热功率，使温度保持在需要控制的条件。
本实用新型的木质纤维素类原料水解制糖的装置和现有技术相比，反应升温迅速、温度控制比较准确、反应过程中反应器内温度均匀、无蒸汽冷凝水，水解糖得率较高，操作简单，保障了安全高效生产。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
（1、水解反应器；2、搅拌桨；3、换热器；4、冷却水管；5、冷却水阀；6、蒸汽阀；7、蒸汽管；8、喷气嘴；9、压缩空气入口；10、压缩空气阀；11、换热器出口管；12、换热器出口阀；13、出料口；14、顶盖；15、温度探头接口；16、进料口；17、搅拌电机；18、排气口；19、排气阀；20、压力表接口）。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步解释：
如图1所示，一种木质纤维素类原料水解制糖的蒸汽间接加热机械搅拌反应装置，是由水解反应器1和置于水解反应器1上的顶盖14组成，顶盖14上设有温度探头接口15、进料口16、搅拌电机17、排气管和压力表接口20；水解反应器1内部设有搅拌桨2和换热器3；水解反应器1底部设有喷气嘴8和出料口13；水解反应器1的外面一侧设有与换热器3相连的冷却水管4和蒸汽管7，另一侧设有与换热器3相连的换热器出口管11。
水解反应前，打开水解反应器1上的进料口16，将木质纤维素原料和反应液体装入水解反应器1中，盖好水解反应器1上的进料口16，关好水解反应器1相应的阀门。上述的水解反应器1利用蒸汽通过换热器3加热。打开压缩空气阀10和排气阀19，通过气体上升带动反应液体循环，打开搅拌电机17，控制搅拌浆2在一定的转速，使物料和反应液均匀受热。搅拌桨2采用三档搅拌，下部搅拌桨靠近反应器的底部，下部搅拌桨的长度较中间和上部搅拌桨宽，以保证沉积在底部的木质纤维素物料可以充分混合，保证传质和传热速度。打开蒸汽阀6和换热器出口阀12，使蒸汽进入换热器3，调整蒸汽阀6的开启程度控制一定的加热功率，使水解液和物料加热到反应温度。控制排气阀19的打开程度，保持一定的压力。控制蒸汽阀6和换热器出口阀12的开启程度，使温度维持在反应所需条件；保持压缩空气阀10开启，保持搅拌电机17开启，控制搅拌浆2在一定的转速，使反应液体保持循环状态。反应一定时间后，关闭蒸汽阀6，打开冷却水阀5，保持换热器出口阀12开启，保持压缩空 气阀10和排气阀19开启，保持搅拌电机17开启，控制搅拌浆2在一定的转速，保证反应器内的反应液和物料循环，进行降温。反应液降到一定温度后，关闭冷却水阀5和换热器出口阀12，关闭压缩空气阀6，打开排气阀19，关闭搅拌电机17。打开出料口13，放出水解液和物料。打开水解反应器1上的进料口16，清洗水解反应器1，反应结束。
以上所述仅为本实用新型示意性具体实施方案，并非用以限制本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (3)
1.一种木质纤维素类原料水解制糖的蒸汽间接加热机械搅拌反应装置，其特征在于，是由水解反应器(1)和置于水解反应器（1）上的顶盖（14）组成，顶盖（14）上设有温度探头接口（15）、进料口（16）、搅拌电机（17）、排气管和压力表接口（20）；水解反应器（1）内部设有搅拌桨（2）和换热器（3）；水解反应器（1）底部设有喷气嘴（8）和出料口（13）；水解反应器（1）的外面一侧设有与换热器（3）相连的冷却水管（4）和蒸汽管（7），另一侧设有与换热器（3）相连的换热器出口管（11）。
2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述喷气嘴（8）与压缩空气管道相连。
3.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述冷却水管（4）上设有冷却水阀（5）。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104174349A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-12-03 | 江西世龙实业股份有限公司 | 一种ac发泡剂蒸汽内传热式复合反应釜 |
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2014
- 2014-02-18 CN CN201420070266.9U patent/CN203737242U/zh not_active Expired - Fee Related
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Assignee: Chen Bo|Zhang Dongxu Assignor: Lishui University Contract record no.: 2014230000567 Denomination of utility model: Indirect steam heating mechanical stirring reaction device for producing sugar by hydrolyzing lignocellulose raw materials Granted publication date: 20140730 License type: Common License Record date: 20141023 |
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