專利名稱：糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于糠醛生產(chǎn)制備領(lǐng)域，具體地說是一種糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
糠醛，又名呋喃甲醛，它有呋喃環(huán)上的兩個雙鍵和一個醛基，這種獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以使其發(fā)生氧化、氫化、氯化、硝化及縮合等反應(yīng)，生成很多化工產(chǎn)品，所以被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、石化、食品添加劑、鑄造等多個生產(chǎn)領(lǐng)域?？啡┦且愿缓炀厶堑闹参锢w維，如玉米芯、甘蔗渣、稻草、玉米秸、棉子殼、稻殼等為原料生產(chǎn)的，其原理為植物纖維中戊聚糖首先被水解成戊糖，然后戊糖脫水生成糠醛。傳統(tǒng)生產(chǎn)糠醛的方法為采用一個水解釜進行水解反應(yīng)，加入外加酸作為催化劑， 間歇生產(chǎn)的方法，該方法還存在一些缺點1、僅采用一個水解反應(yīng)釜進行反應(yīng)，容易使原料反應(yīng)不完全，糠醛收率低，綜合利用率低。2、加入外加酸作為催化劑需要在高溫下拌入酸水溶液，即使是高度耐腐蝕的合金鋼也會發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，且生產(chǎn)成本較高。3、間歇生產(chǎn)法蒸汽消耗量大，產(chǎn)生大量的廢液廢渣難以及時處理，不利于提高生產(chǎn)率和環(huán)保。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有無外加酸、連續(xù)水解、糠醛產(chǎn)率高和廢水廢渣得到及時處理的特點。本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，包括進料單元、水解單元和殘渣處理單元，所述殘渣處理單元包括固液分離單元和原液貯槽，水解單元與固液分離單元之間設(shè)有二次蒸汽發(fā)生器；所述進料單元包括給料機和自動控制進料系統(tǒng)，水解單元包括連續(xù)水解反應(yīng)釜，固液分離單元包括糠醛渣分離器、自蒸發(fā)器、旋液分離器、傳送帶和旋轉(zhuǎn)出渣器；所述連續(xù)水解反應(yīng)釜的排渣口與糠醛渣分離器相連接，醛汽出口依次連接二次蒸汽發(fā)生器、自蒸發(fā)器和旋液分離器；旋液分離器的出液口下方設(shè)有旋轉(zhuǎn)出渣器，糠醛渣分離器的出料口下方設(shè)有傳送帶，傳送帶的末端通到旋轉(zhuǎn)出渣器處；旋轉(zhuǎn)出渣器的下方設(shè)有原液貯槽，旋液分離器的排汽口處設(shè)有通入原液貯槽的管道。所述的給料機為螺旋給料機。所述自動控制進料系統(tǒng)包括控制器和液壓間板閥，所述液壓間板閥安裝在所述連續(xù)水解反應(yīng)釜的進料通道上。所述連續(xù)水解反應(yīng)釜上設(shè)有自動控制排渣系統(tǒng)，所述的自動控制排渣系統(tǒng)包括安裝在其筒體側(cè)壁上的兩個傳感器和安裝在其排渣口處的排渣電動閥，所述的兩個傳感器由上到下并列設(shè)置，兩個傳感器均與排渣電動閥相連接。所述糠醛渣分離器的頂端設(shè)有醛汽冷凝器。所述的自蒸發(fā)器上設(shè)有自蒸發(fā)器控制系統(tǒng)，所述自蒸發(fā)器控制系統(tǒng)包括安裝在自蒸發(fā)器筒體側(cè)壁上的傳感器和安裝在自蒸發(fā)器水解液出口處的電動閥，所述傳感器和所述電動閥相連接。所述的旋液分離器上設(shè)有自動控制系統(tǒng)，所述的自動控制系統(tǒng)包括安裝在旋液分離器筒體側(cè)壁上的傳感器和安裝在旋液分離器出液口處的電動閥，所述傳感器和所述電動閥相連接。所述旋液分離器的排汽口處通往所述原液貯槽的管道上設(shè)有冷凝器。所述自蒸發(fā)器的蒸汽出口處設(shè)有管道，所述管道上設(shè)有冷凝器。所述的旋轉(zhuǎn)出渣器為帶有細(xì)密網(wǎng)孔的運輸帶。本實用新型的有益效果是1、設(shè)有二次蒸汽發(fā)生器，含醛蒸汽經(jīng)二次蒸汽發(fā)生器，熱能得到合理利用，降低殘渣內(nèi)的含醛量，提高水解糠醛的收率。2、在連續(xù)水解反應(yīng)釜內(nèi)，蒸汽的輸入量相對較平穩(wěn)恒定，可以采用“自生酸催化水解”的方法，無外加酸，催化劑為原料水解自身產(chǎn)生的乙酸、甲酸以及少量其他羧酸，無外加酸大大降低了腐蝕性和生產(chǎn)成本。3、連續(xù)水解實現(xiàn)了連續(xù)進料和連續(xù)排渣，隨進隨出，殘渣易處理，無需建造龐大的料倉，減小占地面積，降低成本。4、設(shè)有殘渣處理單元，廢水廢液得到及時的處理和回收，經(jīng)濟環(huán)保。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1給料機，2自動控制進料系統(tǒng)，3連續(xù)水解反應(yīng)釜，4高壓蒸汽進口，5自動控制排渣系統(tǒng)，6糠醛渣分離器，7醛汽冷凝器，8傳送帶，9 二次蒸汽發(fā)生器，10自蒸發(fā)器，11 自蒸發(fā)器控制系統(tǒng)，12旋液分離器，13自動控制系統(tǒng)，14旋轉(zhuǎn)出渣器，15冷凝器，16原液貯槽。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進一步的描述如圖1所示?？啡o酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，包括進料單元、水解單元和殘渣處理單元，所述殘渣處理單元包括固液分離單元和原液貯槽16，水解單元與固液分離單元之間設(shè)有二次蒸汽發(fā)生器9 ；所述進料單元包括給料機1和自動控制進料系統(tǒng)2，水解單元包括連續(xù)水解反應(yīng)釜3，固液分離單元包括糠醛渣分離器6、自蒸發(fā)器10、旋液分離器12、傳送帶 8和旋轉(zhuǎn)出渣器14 ；所述連續(xù)水解反應(yīng)釜3的排渣口與糠醛渣分離器6相連接，醛汽出口依次連接二次蒸汽發(fā)生器9、自蒸發(fā)器10和旋液分離器12 ；旋液分離器12的出液口下方設(shè)有旋轉(zhuǎn)出渣器14，糠醛渣分離器6的出料口下方設(shè)有傳送帶8，傳送帶8的末端通到旋轉(zhuǎn)出渣器14處；旋轉(zhuǎn)出渣器14的下方設(shè)有原液貯槽16，旋液分離器12的排汽口處設(shè)有通入原液貯槽16的管道。[0028]所述的給料機1為螺旋給料機。所述自動控制進料系統(tǒng)包括控制器和液壓間板閥，所述液壓間板閥安裝在所述連續(xù)水解反應(yīng)釜3的進料通道上。用以實現(xiàn)自動給料。所述連續(xù)水解反應(yīng)釜3上設(shè)有自動控制排渣系統(tǒng)5，所述的自動控制排渣系統(tǒng)5包括安裝在其筒體側(cè)壁上的兩個傳感器和安裝在其排渣口處的排渣電動閥，所述的兩個傳感器由上到下并列設(shè)置，兩個傳感器均與排渣電動閥相連接。 所述糠醛渣分離器6的頂端設(shè)有醛汽冷凝器7。所述的自蒸發(fā)器10上設(shè)有自蒸發(fā)器控制系統(tǒng)11，所述自蒸發(fā)器控制系統(tǒng)11包括安裝在自蒸發(fā)器10筒體側(cè)壁上的傳感器和安裝在自蒸發(fā)器10水解液出口處的電動閥，所述傳感器和所述電動閥相連接。所述的旋液分離器12上設(shè)有自動控制系統(tǒng)13，所述的自動控制系統(tǒng)13包括安裝在旋液分離器12筒體側(cè)壁上的傳感器和安裝在旋液分離器12出液口處的電動閥，所述傳感器和所述電動閥相連接。所述旋液分離器12的排汽口處通往所述原液貯槽16的管道上設(shè)有冷凝器15。所述自蒸發(fā)器10的蒸汽出口處設(shè)有管道，所述管道上設(shè)有冷凝器。所述的旋轉(zhuǎn)出渣器14為帶有細(xì)密網(wǎng)孔的運輸帶。本實用新型的工作原理為給料機1運送原料，原料由連續(xù)水解反應(yīng)釜3的裝料口加入，自動控制進料系統(tǒng)2的控制器通過數(shù)控系統(tǒng)控制兩個液壓閘板閥交替打開，原料經(jīng)過兩個交替打開的液壓間板閥進入連續(xù)水解反應(yīng)釜3的筒體。高壓蒸汽通過高壓蒸汽進口 4進入連續(xù)水解反應(yīng)釜3的筒體與原料進行反應(yīng)。當(dāng)連續(xù)水解反應(yīng)釜3筒體內(nèi)原料的高度高于自動控制排渣系統(tǒng)5位于最高點的傳感器時，該傳感器發(fā)出信號使得排渣電動閥開啟進行排渣；當(dāng)原料高度低于位于下方的傳感器時，位于下方的傳感器發(fā)出信號使得排渣電動閥關(guān)閉，停止排渣，由此實現(xiàn)自動控制的連續(xù)進料和排渣，使得連續(xù)水解反應(yīng)釜3筒體內(nèi)的原料高度維持在合適的水平，且渣存量少。連續(xù)水解反應(yīng)釜3醛汽出口排出的醛汽經(jīng)二次蒸汽發(fā)生器9產(chǎn)生二次蒸汽，二次蒸汽進入自蒸發(fā)器10，自蒸發(fā)器10內(nèi)的蒸汽從上方的排汽口排出，經(jīng)過管道進入蒸餾塔， 蒸汽在管道上會經(jīng)過冷凝器冷凝。自蒸發(fā)器10內(nèi)的水解糠醛液會經(jīng)過水解液出口進入旋液分離器12。自蒸發(fā)器控制系統(tǒng)11會自動控制水解液出口排出糠醛液?？啡┮航?jīng)過旋液分離器12后落到旋轉(zhuǎn)出渣器14上，液體經(jīng)過旋轉(zhuǎn)出渣器14的網(wǎng)孔流入原液貯槽16，固體殘渣由旋轉(zhuǎn)出渣器14運送到相關(guān)處理設(shè)備或輸送鍋爐燃燒。旋液分離器12內(nèi)的蒸汽經(jīng)管道上的冷凝器15冷凝后通過管道流入原液貯槽16。自動控制系統(tǒng) 13能夠自動控制水解液出口排液，并為旋液分離器12留有液封避免空氣進入。糠醛渣分離器6內(nèi)的含醛蒸汽經(jīng)頂端的醛汽冷凝器7冷凝后進入水罐，糠醛渣從底端的出料口排出落到傳送帶8上，傳送帶8將糠醛渣送到旋轉(zhuǎn)出渣器14，液體經(jīng)過旋轉(zhuǎn)出渣器14的網(wǎng)孔流入原液貯槽16，固體殘渣由旋轉(zhuǎn)出渣器14運送到相關(guān)處理設(shè)備或輸送鍋爐燃燒。除說明書所述技術(shù)特征外，其余技術(shù)特征均為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知技術(shù)。以上所述，只是用圖解說明本實用新型的一些原理，本說明書并非是要將本實用新型局限在所示所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
權(quán)利要求1.糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，包括進料單元、水解單元和殘渣處理單元，所述殘渣處理單元包括固液分離單元和原液貯槽，水解單元與固液分離單元之間設(shè)有二次蒸汽發(fā)生器；所述進料單元包括給料機和自動控制進料系統(tǒng)，水解單元包括連續(xù)水解反應(yīng)釜，固液分離單元包括糠醛渣分離器、自蒸發(fā)器、旋液分離器、傳送帶和旋轉(zhuǎn)出渣器；所述連續(xù)水解反應(yīng)釜的排渣口與糠醛渣分離器相連接，醛汽出口依次連接二次蒸汽發(fā)生器、 自蒸發(fā)器和旋液分離器；旋液分離器的出液口下方設(shè)有旋轉(zhuǎn)出渣器，糠醛渣分離器的出料口下方設(shè)有傳送帶，傳送帶的末端通到旋轉(zhuǎn)出渣器處；旋轉(zhuǎn)出渣器的下方設(shè)有原液貯槽，旋液分離器的排汽口處設(shè)有通入原液貯槽的管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，所述的給料機為螺旋給料機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，所述自動控制進料系統(tǒng)包括控制器和液壓間板閥，所述液壓間板閥安裝在所述連續(xù)水解反應(yīng)釜的進料通道上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，所述連續(xù)水解反應(yīng)釜上設(shè)有自動控制排渣系統(tǒng)，所述的自動控制排渣系統(tǒng)包括安裝在其筒體側(cè)壁上的兩個傳感器和安裝在其排渣口處的排渣電動閥，所述的兩個傳感器由上到下并列設(shè)置，兩個傳感器均與排渣電動閥相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，所述糠醛渣分離器的頂端設(shè)有醛汽冷凝器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，所述的自蒸發(fā)器上設(shè)有自蒸發(fā)器控制系統(tǒng)，所述自蒸發(fā)器控制系統(tǒng)包括安裝在自蒸發(fā)器筒體側(cè)壁上的傳感器和安裝在自蒸發(fā)器水解液出口處的電動閥，所述傳感器和所述電動閥相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，所述的旋液分離器上設(shè)有自動控制系統(tǒng)，所述的自動控制系統(tǒng)包括安裝在旋液分離器筒體側(cè)壁上的傳感器和安裝在旋液分離器出液口處的電動閥，所述傳感器和所述電動閥相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，所述旋液分離器的排汽口處通往所述原液貯槽的管道上設(shè)有冷凝器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，所述自蒸發(fā)器的蒸汽出口處設(shè)有管道，所述管道上設(shè)有冷凝器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，其特征是，所述的旋轉(zhuǎn)出渣器為帶有細(xì)密網(wǎng)孔的運輸帶。
專利摘要糠醛無酸連續(xù)自動化水解系統(tǒng)，它包括進料單元、水解單元和殘渣處理單元，所述殘渣處理單元包括固液分離單元和原液貯槽，水解單元與固液分離單元之間設(shè)有二次蒸汽發(fā)生器；固液分離單元包括糠醛渣分離器、自蒸發(fā)器、旋液分離器、傳送帶和旋轉(zhuǎn)出渣器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有無外加酸、連續(xù)水解的特點，自動化程度更高，且增加了二次蒸汽發(fā)生器，使蒸汽利用率更高；增加攪拌裝置，提高原料的利用率，使得原料反應(yīng)更加充分，殘渣含酸率降低并能夠得到適當(dāng)?shù)奶幚?，提高了水解糠醛的收率，降低了生產(chǎn)成本，更加環(huán)保。
文檔編號C07D307/48GK201952384SQ20112009316
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者柏緒桐 申請人:山東萬盛環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司