本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)反應(yīng)器系統(tǒng)，特別是一種用于生物質(zhì)生產(chǎn)化學(xué)品的反應(yīng)器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，化石資源枯竭，使用成本遞增和其引起的環(huán)境問(wèn)題，已在世界范圍內(nèi)激起了對(duì)化石資源替代物生產(chǎn)燃料、化學(xué)品以及其他產(chǎn)品過(guò)程的關(guān)注。生物質(zhì)是一種來(lái)源豐富的可再生資源，具有無(wú)毒、低污染、廉價(jià)、可再生、總量豐富、分布廣泛以及可生物降解、二氧化碳零排放等諸多優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，對(duì)將其作為新型化學(xué)原料，國(guó)內(nèi)外化學(xué)工作者開(kāi)展了大量的基礎(chǔ)研究工作。充分利用生物質(zhì)合成各種精細(xì)化學(xué)品將是今后化學(xué)與化工領(lǐng)域研究和發(fā)展的熱點(diǎn)。

生物質(zhì)本身具有人體所需的天然結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理過(guò)程就能夠獲得所需的化學(xué)物質(zhì)，在使用過(guò)程中往往對(duì)人體無(wú)不良刺激。因此，采用生物質(zhì)化工生產(chǎn)路線可以獲得有機(jī)化工原料，是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)緊缺產(chǎn)品。反應(yīng)器尺寸放大過(guò)程中，攪拌混合不均勻會(huì)降低產(chǎn)品質(zhì)量及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性，帶來(lái)生產(chǎn)過(guò)程的不確定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于生物質(zhì)生產(chǎn)化學(xué)品的反應(yīng)器系統(tǒng)，通過(guò)液體循環(huán)，促進(jìn)物料混合，使反應(yīng)均衡、平穩(wěn)、快速進(jìn)行。因解決物料混合問(wèn)題，有利于反應(yīng)器放大，提高過(guò)程的生產(chǎn)能力。本實(shí)用新型可用于微型、中型以及大型生物反應(yīng)器進(jìn)行平行試驗(yàn)。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于生物質(zhì)生產(chǎn)化學(xué)品的反應(yīng)器系統(tǒng)，包括反應(yīng)器和與反應(yīng)器相連的循環(huán)系統(tǒng)，反應(yīng)器的頂部設(shè)有液體加料排氣口，反應(yīng)器的底部設(shè)有液體排料口，反應(yīng)器的內(nèi)部上、下均設(shè)有濾網(wǎng)和隔板，反應(yīng)器的一側(cè)設(shè)有固體加料口和固體排料口；循環(huán)系統(tǒng)包括管道和循環(huán)泵，管道的兩端與反應(yīng)器的上、下部相連通，循環(huán)泵的入水口與上部的管道相連，循環(huán)泵的出水口與下部的管道相連。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的反應(yīng)器內(nèi)的上部的濾網(wǎng)設(shè)置在隔板的上方，濾網(wǎng)和隔板對(duì)生物質(zhì)原料碎屑起過(guò)濾作用，反應(yīng)器內(nèi)的下部的濾網(wǎng)設(shè)置在隔板的下方，濾網(wǎng)起過(guò)濾作用，隔板起過(guò)濾和支撐生物質(zhì)原料的作用。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的隔板為上面設(shè)有若干通孔的圓柱體結(jié)構(gòu)，便于反應(yīng)器內(nèi)液體的流動(dòng)。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的反應(yīng)器的液體加料排氣口上設(shè)有閥門，用于加入液體和排出反應(yīng)器內(nèi)的氣體，液體排料口上設(shè)有閥門，用于排出反應(yīng)器內(nèi)的液體。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的與反應(yīng)器下部連接的管道和循環(huán)泵之間設(shè)有閥門，用于開(kāi)啟和關(guān)閉下部的管道。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的與反應(yīng)器上部連接的管道設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)的最高液面以下，避免管道和循環(huán)泵內(nèi)形成氣堵；與反應(yīng)器上部連接的管道設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)的上部濾網(wǎng)的上方；與反應(yīng)器下部連接的管道設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)的下部濾網(wǎng)的下方。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的液體在反應(yīng)器中的流動(dòng)方向是自下而上。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的循環(huán)系統(tǒng)還包括液體儲(chǔ)罐，液體儲(chǔ)罐設(shè)置在循環(huán)泵的上部，液體儲(chǔ)罐的頂端和底端均與管道相連，液體儲(chǔ)罐的頂端和底端的管道上設(shè)有閥門。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的反應(yīng)器上部設(shè)有壓力表，用于監(jiān)測(cè)反應(yīng)器內(nèi)部的壓力變化。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的反應(yīng)器為立式反應(yīng)器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型公開(kāi)的反應(yīng)系統(tǒng)可以將水果、蔬菜、谷物、藥材等生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為精細(xì)化學(xué)品，如保健食品、化妝品、洗滌劑等原料，以及農(nóng)業(yè)肥料和飼料；本實(shí)用新型通過(guò)液體循環(huán)，解決物料混合和反應(yīng)器密封問(wèn)題，使反應(yīng)均勻、平穩(wěn)進(jìn)行。用循環(huán)代替攪拌，使物料充分混合，解決了反應(yīng)器放大過(guò)程中的尺寸效應(yīng)，能夠提高過(guò)程的生產(chǎn)能力，反應(yīng)過(guò)程重復(fù)性高，適用于大、中、小型反應(yīng)過(guò)程。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種用于生物質(zhì)生產(chǎn)化學(xué)品的反應(yīng)器系統(tǒng)的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型一種用于生物質(zhì)生產(chǎn)化學(xué)品的反應(yīng)器系統(tǒng)的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、反應(yīng)器，2、液體加料排氣口，3、濾網(wǎng)，4、隔板，5、液體排料口，6、固體加料口，7、固體排料口，8、閥門，9、管道，10、循環(huán)泵，11、壓力表，12、液體儲(chǔ)罐，13、最高液面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種用于生物質(zhì)生產(chǎn)化學(xué)品的反應(yīng)器系統(tǒng)，包括反應(yīng)器1和與反應(yīng)器1相連的循環(huán)系統(tǒng)，反應(yīng)器1的頂部設(shè)有液體加料排氣口2，反應(yīng)器1的底部設(shè)有液體排料口5，反應(yīng)器1的內(nèi)部上、下均設(shè)有濾網(wǎng)3和隔板4，反應(yīng)器1的一側(cè)上下分別設(shè)有固體加料口6和固體排料口7，循環(huán)系統(tǒng)包括管道9和循環(huán)泵10，管道9的兩端與反應(yīng)器1的上、下部分相連通，循環(huán)泵10的入水口與上部的管道9相連，循環(huán)泵10的出水口與下部的管道9相連；反應(yīng)器1為立式反應(yīng)器。反應(yīng)器上部留有一定空間，有利于氣液分離，上部的管道9安裝在最高液面13以下，避免管道9和循環(huán)泵10內(nèi)形成氣堵，影響液體循環(huán)。

其中，反應(yīng)器1內(nèi)的上部的濾網(wǎng)3設(shè)置在隔板4的上方，濾網(wǎng)3和隔板4對(duì)生物質(zhì)原料碎屑起過(guò)濾作用，反應(yīng)器1內(nèi)的下部的濾網(wǎng)3設(shè)置在隔板4的下方，濾網(wǎng)3起過(guò)濾作用，隔板4起支撐生物質(zhì)原料和過(guò)濾的作用；隔板4為上面設(shè)有若干通孔的圓形結(jié)構(gòu)，便于反應(yīng)器1內(nèi)液體的流動(dòng)；反應(yīng)器1的液體加料排氣口2設(shè)有閥門8，用于加入液體和排出反應(yīng)器內(nèi)的氣體，液體排料口5設(shè)有閥門8，用于排出反應(yīng)器1內(nèi)的液體；與反應(yīng)器1下部連接的管道9和循環(huán)泵10之間設(shè)有閥門8，用于開(kāi)啟和關(guān)閉下部的管道9；液體在反應(yīng)器1中的流動(dòng)方向是自下而上；與反應(yīng)器1上部連接的管道9設(shè)置在反應(yīng)器1內(nèi)的最高液面13以下，避免管道9和循環(huán)泵10內(nèi)形成氣堵；與反應(yīng)器1上部連接的管道9設(shè)置在反應(yīng)器1內(nèi)的上部濾網(wǎng)3的上方；與反應(yīng)器1下部連接的管道9設(shè)置在反應(yīng)器1內(nèi)的下部濾網(wǎng)3的下方；反應(yīng)器1上部設(shè)有壓力表11，用于監(jiān)測(cè)反應(yīng)器1內(nèi)部的壓力變化；反應(yīng)器1內(nèi)的隔板4的通孔直徑為0.1-1厘米，濾網(wǎng)3開(kāi)孔直徑為0.01-0.1厘米。

液體為水，是從反應(yīng)器1頂部的液體加料排氣口2加進(jìn)去的，因?yàn)槭情g歇反應(yīng)，水一次進(jìn)入反應(yīng)所需要的量，不能超過(guò)反應(yīng)器內(nèi)的最高液面13。加完水后，可以關(guān)上閥門8，定期排氣。反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，反應(yīng)器1內(nèi)的液體物料是水，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，里面就會(huì)有果汁。

間歇反應(yīng)，是一次投料，反應(yīng)后，產(chǎn)品一次卸除，據(jù)此本反應(yīng)體系是間歇反應(yīng)器，循環(huán)泵工作屬于內(nèi)循環(huán)，沒(méi)有物料進(jìn)出反應(yīng)系統(tǒng)。

生物質(zhì)原料是水果、蔬菜、谷物、中藥材等，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，把生物質(zhì)原料從反應(yīng)器1上部的固體加料口6加入，液體從反應(yīng)器1頂部的液體加料排氣口2加入，加料結(jié)束后，固體加料口6和液體加料排氣口2密封，開(kāi)始反應(yīng)，液體循環(huán)開(kāi)始。反應(yīng)周期結(jié)束后，即90—180天后，液體物料從反應(yīng)器1的底部液體排料口5放出，生物質(zhì)原料（水果、蔬菜、谷物、中藥材殘?jiān)姆磻?yīng)器1下部的固體排料口7取出。

反應(yīng)器1內(nèi)的上下都設(shè)有隔板4和濾網(wǎng)3，避免固體渣料進(jìn)入管道9和循環(huán)泵10，堵塞管道9，特別是循環(huán)泵10。液體通過(guò)外部管道9經(jīng)過(guò)循環(huán)泵10進(jìn)入反應(yīng)器1下方，由下向上流動(dòng)，反應(yīng)結(jié)束后，液體直接從反應(yīng)器1下部的液料排料口5排出。排料時(shí)，反應(yīng)器1下部的濾網(wǎng)3和隔板4，使生物質(zhì)原料留在反應(yīng)器1中，實(shí)現(xiàn)固液分離，生物質(zhì)原料從反應(yīng)器1下部的固體排料口7排出。用循環(huán)代替攪拌，使物料充分混合，解決反應(yīng)器放大，攪拌混合均勻困難的問(wèn)題。

實(shí)施例2

如圖2所示，循環(huán)系統(tǒng)還包括液體儲(chǔ)罐12，液體儲(chǔ)罐12設(shè)置在循環(huán)泵10的上部，液體儲(chǔ)罐12的頂端和底端均與管道9相連，液體儲(chǔ)罐12的頂端和底端的管道9上設(shè)有閥門8。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。