CN218620869U - 一种制取烯烃的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了种制取烯烃的装置，属于环保设备领域。该制取烯烃的装置包括污物处理槽、水解槽、发酵罐和乙醇一精炼部；利用臭氧把回收的废纸进行杀菌消毒，利用蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶去除废纸中的污染物，再通过纤维素酶将废纸水解为葡萄糖，葡萄糖在发酵罐中发酵产生乙醇，接着再用乙醇脱水制取烯烃；而处理过程中的产生的热能均可由太阳能收集器进行吸收再利用。这种制取烯烃的方法既减少了废弃纸张对环境的污染，而且能将其高效利用，得到品质较好的乙醇用于制取烯烃；同时实现该方法的装置结构简单、布置紧凑，成本较低，容易建造；应用这样的方法及装置制取烯烃实现了各种资源循环利用，有利于建设资源节约型社会。

Description

一种制取烯烃的装置

技术领域

本实用新型涉及资源回收利用领域，具体为一种制取烯烃的装置。

背景技术

中国是全世界人口最多的国家，由于社会高速发展，人们的生活水平不断提高，各种物质的需求量大幅增加，随之而来的是各种废弃物的增加，对人类生存的环境也带来了严重的污染和危害。由于生活水平的提高，对纸张的需求量增加，书法和绘画等的练习过程中也会增加废弃纸张的产生量。这些废弃纸张种类繁多，有的是单一的纸，有的是纸张和树脂和复合物，有的则是纸张和金属铝的复合物，如各种包装的奶制品和饮料制品等。这种废弃物中含有及其复杂的物质，若处理不当会对我们生活的环境造成极大的危害，可能产生的恶臭气体也会带来病原体，因此需要对其进行安全妥当处理。

若采用填埋的方式，部分有害物质可能会渗入地下水，污染生活用水。而填埋后由于温度、湿度和厌氧菌的作用，会产生大量比 CO₂ “温室”效应更严重的 CH ₄，污染大气。若采用焚烧法，会产生大量的 CO₂，带来温室效应，而且这些废弃物中的氯化物会致癌，也会产生有毒物质二噁英危害环境。

实用新型内容

本实用新型提供一种制取烯烃的装置，，解决了现有含纤维素物质回收过程对环境污染较严重，资源未得到充分利用的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种制取烯烃的装置，包括消毒杀菌罐，消毒杀菌罐包括入口和出口，入口开设在消毒杀菌罐的顶部，消毒杀菌罐的出口连接有酶处理槽；

酶处理槽的外部一侧连接有水解槽，水解槽的出口处设有第二离心泵，第二离心泵与压滤机连接；

压滤机的出口通向糖液储槽，糖液储槽的后方连接有粗乙醇储槽，同时压滤机的出口与消毒杀菌罐连通；还包括有发酵罐，发酵罐与水解槽和压滤机连接；

糖解液槽还连接有粗乙醇储槽，粗乙醇储槽上连接有带冷凝管的乙醇精馏塔，乙醇精馏塔通过冷凝管与精乙醇槽连接。

该装置相比于其他的处理系统，其组成部件较少，连接关系简单，而且各个零部件之间的结构布置较为紧凑，实现的成本较低，有利于推广使用。

进一步地，消毒杀菌罐的外部设置有臭氧机，臭氧机与消毒杀菌罐连通。

优选的，消毒杀菌罐与酶处理槽之间设置有第一换热器，酶处理槽与水解槽之间设置有第二换热器；所述第一换热器和第二换热器均以太阳能为动力。该装置在处理过程中所产生的的热能均由以太阳能为动力的装置收集，使得该过程更加环保、清洁，大大节约了资源，促进绿色生产的发展。而且，收集到的热能可以用于加热内部的导热油，减少了后续加热过程的能源消耗。

所述压滤机为板框式压滤机，工作压力为0.2~0.3Mpa。

处理过程中产生的热能由太阳能收集器收集。这样的设计有利于充分利用生产过程中产生的热量，对于处理装置周围的环境影响较小，便于资源利用，而且对生产成本的降低有积极作用。

酶处理槽中的处理温度为40~80℃，水解槽中的处理温度为40~60℃。

把回收来的废旧纸张等含有纤维素的物质经过臭氧杀菌消毒，利用蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶把其中的蛋白类、油脂类等物质等进行清除，再利用纤维素酶把废纸中的主要成分纤维素进行水解转化为葡萄糖，葡萄糖经发酵产生乙醇，乙醇经蒸馏浓缩形成精乙醇后收集；精乙醇通过催化脱水制得烯烃。

具体地，废纸张或其他含有纤维素的物质经分拣后加入消毒杀菌罐中，与水混合均匀后，由臭氧机产生的臭氧通入消毒杀菌罐中进行反应，对上述回收物进行杀菌和消毒。经过杀菌和消毒后的物质通过第一离心泵从消毒杀菌罐中输送至淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶处理槽进行处理。在淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶处理槽中经过 40-80℃的处理，由处理泵抽出，加入纤维素酶水解槽中进行 40-60℃条件下的水解。酶处理以及水解处理过程中产生的热能均为太阳能收集器中导热油吸收进行收集加以利用。

水解完成后，由第二离心泵把前述步骤得到的水解液输入板框式压滤机中，于0.2~0.3Mpa条件下压滤处理；得到压滤液进入糖液储槽，调节浓度为0.4~0.6g/L，压滤机的清洗液可以进入杀菌槽中配置杀菌液，另有压滤液从板框压滤机中排至运输车送往发酵罐进行厌氧处理。糖储液槽中的糖化液输送至粗乙醇储槽，粗乙醇通过连接有冷凝管的乙醇精馏塔精馏制取得到 99.0%的乙醇。收集精乙醇槽中的精制乙醇，催化脱水制烯烃。

与现有技术相比，本实用新型的实质性特点在于：首先对物质的处理过程安全且得到的物质纯度较高，经过了充分的消毒，减少了有害成分和杂质的存在，提高了成品质量和生产效率；具体地，通过生物酶的处理替代了传统的酸碱化学处理，减少了化学试剂的用量，降低了成本，并且可以减少对设备的腐蚀，增加设备寿命，同时对环境友好；

其次，在处理过程中产生的低温热能采用太阳能回收，充分利用资源，减少了加热导热油过程中的对电的消耗，而且板框压滤可以分离固液的同时，清洗液可以回用，连续运转可以减少前期消毒物质的投加，压滤的渣具有焚烧、堆肥以及产甲烷等作用，有效控制了生产成本；

同时该套装置组成简单，容易连接，处理所需的工况条件要求较低，有利于在资源回收利用领域进行较大范围地推广使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型制取烯烃的装置结构示意图。

图中：1.臭氧机、2.消毒杀菌罐、3.第一换热器、4.酶处理槽、5.第二换热器、6.水解槽、7.发酵罐、8.压滤机、9.第一离心泵、10.粗乙醇储槽、11.第二离心泵、12.糖液储槽、13.乙醇精馏塔、14.冷凝管、15.精乙醇槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

一种制取烯烃的装置，包括消毒杀菌罐2，消毒杀菌罐2包括入口和出口，入口开设在消毒杀菌罐2的顶部，消毒杀菌罐2的出口连接有酶处理槽4；消毒杀菌罐2的外部设置有臭氧机1，臭氧机1与消毒杀菌罐2连通。

酶处理槽4的外部一侧连接有水解槽6，水解槽6的出口处设有第二离心泵11，第二离心泵11与压滤机8连接；其中，酶处理槽4中淀粉酶和蛋白酶的处理环境温度为40~80℃，水解槽6中纤维素酶的水解环境温度为40~60℃。该装置中使用的压滤机8为板框式压滤机，工作压力为0.2~0.3Mpa。

消毒杀菌罐2与酶处理槽4之间设置有第一换热器3，酶处理槽4与水解槽6之间设置有第二换热器5；第一换热器3和第二换热器5均以太阳能为动力。压滤机8的出口通向糖液储槽12，糖液储槽12的后方连接有粗乙醇储槽10，同时压滤机8的出口与消毒杀菌罐2连通；还包括有发酵罐7，发酵罐7与水解槽6和压滤机8连接；

糖解液槽12还连接有粗乙醇储槽10，粗乙醇储槽10上连接有带冷凝管14的乙醇精馏塔13，乙醇精馏塔13通过冷凝管14与精乙醇槽15连接。

用臭氧对含有纸张的回收物和水的混合物进行杀菌消毒。通过酶处理、水解的过程，对含纤维素的物质进行处理，并且通过压滤机8的进一步过滤提高液体的纯净程度，以较为高效、环保地方式实现了对含纤维素物质的处理，最大程度地实现了废弃物中的有效成分的利用。

具体地，废纸张或其他含有纤维素的物质经分拣后加入消毒杀菌罐2中，与水混合均匀后，由臭氧机1产生的臭氧通入消毒杀菌罐2中进行反应，对上述回收物进行杀菌和消毒。经过杀菌和消毒后的物质通过第一离心泵9从消毒杀菌罐2中输送至含有淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶的酶处理槽4进行处理。在 40-80℃环境下的酶处理槽4中经过处理后由处理泵抽出，加入含有纤维素酶的水解槽6中进行 40-60℃条件下的水解。酶处理以及水解处理过程中产生的热能均为以太阳能为动力的换热器中的导热油吸收，进行收集加以利用。

酸性水解完成后，由第二离心泵11把前述步骤得到的酸解液输入板框式压滤机中进行 0.2-0.3 Mpa 压力下的压滤处理；得到压滤液进入糖液储槽12，然后清洗至0.5 g/L，清洗液返回后进入消毒杀菌罐2中配置杀菌液，滤液从板框式压滤机中排至运输车送往发酵罐7进行厌氧处理。糖储液槽12中的糖化液由矿化泵输送至粗乙醇储槽10，粗乙醇通过连接有冷凝管14的乙醇精馏塔13精馏制取得到 99.0%的乙醇并输送至精乙醇槽15中，收集精乙醇槽15中的精制乙醇，催化脱水制烯烃。

综上，把回收来的废旧纸张等含有纤维素的物质经过臭氧、杀菌、消毒，利用蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶把其中的蛋白类、油脂类物质等进行清除，再利用纤维素酶把废纸中的主要成分纤维素进行水解转化为葡萄糖，葡萄糖经发酵产生乙醇，乙醇经蒸馏浓缩形成精乙醇后收集；精乙醇通过催化脱水制得烯烃。该装置相比于其他的处理系统，其组成部件较少，连接关系简单，而且各个零部件之间的结构布置较为紧凑，实现的成本较低，有利于推广使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种制取烯烃的装置，其特征在于：包括消毒杀菌罐，所述消毒杀菌罐包括入口和出口，入口开设在消毒杀菌罐的顶部，所述消毒杀菌罐的出口连接有酶处理槽；

所述酶处理槽的外部一侧连接有水解槽，所述水解槽的出口处设有第二离心泵，所述第二离心泵与压滤机连接；

所述压滤机的出口通向糖液储槽，同时压滤机的出口与消毒杀菌罐连通；还包括有发酵罐，所述发酵罐与水解槽和压滤机连接；

所述糖解液槽还连接有粗乙醇储槽，所述粗乙醇储槽上连接有带冷凝管的乙醇精馏塔，所述乙醇精馏塔通过冷凝管与精乙醇槽连接。

2.根据权利要求1所述的制取烯烃的装置，其特征在于：所述消毒杀菌罐的外部设置有臭氧机，所述臭氧机与消毒杀菌罐连通。

3.根据权利要求1所述的制取烯烃的装置，其特征在于：所述消毒杀菌罐与酶处理槽之间设置有第一换热器，所述酶处理槽与水解槽之间设置有第二换热器；所述第一换热器和第二换热器均以太阳能为动力。

4.根据权利要求1所述的制取烯烃的装置，其特征在于：所述压滤机为板框式压滤机。

5.根据权利要求1所述的制取烯烃的装置，其特征在于：处理过程中产生的热能由太阳能收集器收集。

Images