一种醋液精制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种醋液精制装置及通过该装置精制醋液的方法，该装置包括油水贮存罐、蒸馏塔和冷凝塔三部分，油水贮存罐用于分离油水中的焦油，获得粗制醋液，粗制醋液在蒸馏塔中升温蒸馏后，获得一定温度的馏分进入冷凝塔，经冷凝后收集馏分，即为精制醋液。该装置结构简单、自动化控制程度高、具有可连续生产的优势，有效利用生物质热处理产品，形成不同用途的醋液产品。

【技术实现步骤摘要】
一种醋液精制装置和方法
本专利技术涉及固体废弃物资源化处理领域，具体地，涉及一种醋液精制装置以及使用该装置制备精制醋液的方法。
技术介绍
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。而所谓生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。所以生物质是一种重要的能量来源，但是目前并没有被妥善利用，大面积的生物质直接焚烧，从而引起森林、草场火灾，还常常导致烟雾的发生，严重影响交通安全，引起地区或区域的环境污染。大量生物质燃烧消耗，不仅破坏地表植被，造成水土流失，而且燃烧产生的污染物也成为导致大气污染和气候变化的重要原因。生物质热解技术，能够有效的利用生物质能，高效产生清洁能源，受到越来越多的关注。在生物质热处理过程中，会产生醋液，是木材、木屑、秸秆等物质经过干馏热解产生的气体产物经过冷凝而得到的一种褐色液体。随着制炭工业的逐步发展，植物加工剩余的残留物(如竹材、玉米核、杂草等)也能制得与木醋液性质相近的液体，如竹醋液、玉米核醋液、杂草醋液等。醋液中含有的成分极为复杂，有许多种类不同的化合物，其中大多数都是微量成分，而最主要的成分是水，此外还含有酸、酮、醇、酚及其衍生物等多种有机化合物。酸类物质是木醋液所有组分中最具特征的，在木醋液中的含量也很高，大约占到有机物含量的一半以上。此外还含有吡啶、胺类、甲胺等碱性物质和许多微量金属元素。木醋液具有促进植物生长、土壤消毒、杀菌、防虫、防腐、除草、脱臭等多方面的应用。本文介绍一种醋液精制装备，利用生物质热解产物，高效连续生产精制醋液，实现热解产品的高价值。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，目的在于提供一种连续式醋液精制装置以及使用该装置制备精制醋液的方法。利用生物质热处理后产生的生物炭和油水，连续精制醋液。该装置包括油水贮存罐、蒸馏塔和冷凝塔三部分，油水贮存罐用于分离油水中的焦油，获得粗制醋液，粗制醋液在蒸馏塔中升温蒸馏后，获得一定温度的馏分进入冷凝塔，经冷凝后收集馏分，即为精制醋液。该装置结构简单、自动化控制程度高、具有可连续生产的优势，有效利用生物质热处理产品，形成不同用途的醋液产品。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术，提供一种醋液精制装置，包含：油水贮存罐，该油水贮存罐包含热解炭进料口和热解油水进料口、旋转轴、与旋转轴连接的至少三个搅动杆、热解炭出口和粗制醋液出口；粗制醋液出口的前端设置有用于防止固体通过的滤网；蒸馏塔，该蒸馏塔包含蒸馏罐体、蒸馏杂质出口、粗制醋液进口、第一馏分出口、压力表、温度计和设置在蒸馏罐体内部的电子液位计；压力表和温度计设置在蒸馏罐体内部且靠近馏分出口；耐酸泵，该耐酸泵设置在油水贮存罐与蒸馏塔之间，并且耐酸泵将从粗制醋液出口排出的粗制醋液泵送至蒸馏塔的粗制醋液进口中；耐酸泵的泵送压力小于所述滤网的承受压力。冷凝塔，该冷凝塔包含馏分收集器、冷却室、第二馏分进口和馏分收集口，冷却室包括冷却剂进口、冷却剂出口和至少两个馏分冷却导管，馏分冷却导管用于将馏分冷凝成液态，液态的馏分进入馏分收集器中并由设置在馏分收集器上的馏分收集口排出；蒸馏塔的第一馏分出口与冷凝塔的第二馏分进口相连，第二馏分进口与馏分冷却导管连通。进一步地，冷却室使用的冷却剂为水。进一步地，热解炭进料口位于油水贮存罐正上方，热解油水进料口位于油水贮存罐前端上方，旋转轴位于油水贮存罐正中，搅动杆均匀连接在旋转轴上，粗制醋液出口位于油水贮存罐后端下方。进一步地，油水贮存罐的旋转轴上端通过铰链与油水贮存罐的内部顶端中心连接，旋转轴下端通过铰链与油水贮存罐的内部底部中心连接；旋转轴自上而下均匀设置至少三个搅动杆，至少三个搅动杆通过焊接的方式与旋转轴连接，旋转轴通过电机驱动以不同的转速转动。进一步地，旋转轴的直径为10-20cm，旋转轴的转速为100-500r/min，搅动杆的直径为3-5cm。进一步地，在油水贮存罐中，热解炭进料口直径为10-50cm，热解油水进料口直径为10-30cm，热解炭出口直径为10-50cm以及粗制醋液出口的直径为10-30cm。进一步地，蒸馏塔设置有加热装置，蒸馏塔内部的温度计与加热装置通信地连接，蒸馏塔内部的温度计将温度信号传送至加热装置以控制蒸馏塔内的温度；蒸馏塔的外部设置有保温层。进一步地，蒸馏塔的顶端的外部设置有压力阀，压力阀与蒸馏塔的压力表通信地连接，压力阀用于调节蒸馏塔内部的压力。本专利技术所使用的“通信地连接”是指使用本领域技术人员公知的方法将温度计的温度信号传输至加热装置，或将压力表的压力信号传输至压力阀。进一步地，蒸馏杂质出口位于蒸馏塔正下方。进一步地，冷凝塔的馏分冷却导管直径为2-5cm，至少两个馏分冷却导管之间的间距为2-5cm。进一步地，馏分冷却导管均匀排列在冷凝塔中部，循环冷凝水由冷凝塔下方流入，换热后由冷凝塔上方流出，馏分收集口位于冷凝塔正下方。进一步地，热解油水的进料量由阀门控制，通过观察流量计控制热解油水的流量；热解炭的进料同样由阀门控制；阀门打开，则进料；阀门关闭，则停止进料。进一步地，滤网网眼的尺寸为0.1-0.5cm。进一步地，蒸馏塔的顶端设置有紧急放散阀门。根据本专利技术，提供一种使用如上的装置制备精制醋液的方法，包括以下步骤：1)热解油水和热解炭分别从热解油水进料口和热解炭进料口进入油水贮存罐；2)开启油水贮存罐的旋转轴，进行搅拌，搅拌完毕后静置，使油水贮存罐中进行固液分层，下层固体为热解炭和吸附的油，上层液体为粗制醋液；3)开启粗制醋液出口的阀门和耐酸泵，使粗制醋液由粗制醋液出口处流出，由耐酸泵抽至蒸馏塔；4)蒸馏塔对粗制醋液进行蒸馏，蒸馏完成后，开启第一馏分出口处的阀门，气态的馏分进入冷凝塔中；5)气态的馏分进入冷凝塔的馏分冷却导管后，开启循环冷却水和馏分收集口处阀门，收集冷凝后的馏分，即得精制醋液。进一步地，热解炭为颗粒状，当量直径为1cm，密度大于1g/cm3，固定碳含量为55％-90％，比表面积为200-600m2/g。进一步地，步骤2)中的搅拌时间为10-100min，静置15-20min。进一步地，热解炭的进料量根据热解油水的量来确定，热解炭浓度为10-100g/L，例如热解炭浓度为10g/L表示每进料1L热解油水，则进料10g热解炭。进一步地，蒸馏过程中，采用蒸汽或者导热油加热粗制醋液。进一步地，蒸馏温度可以根据产品要求控制，具体分为70℃、90℃和110℃等多种情况，70℃的馏分主要包括水分和低沸点的乙酸等物质，90℃的馏分主要为高沸点的酚类物质，110℃的馏分主要为剩余高沸点物质。进一步地，热解碳用于吸附热解油水中的焦油。进一步地，步骤3)中泵送粗制醋液过程中需要开启蒸馏塔顶端紧急放散阀门，根据电子液位计的读数，待粗制醋液的体积占据蒸馏塔2/3容积时，关闭粗制醋液出口处阀门、紧急放散阀门和耐酸泵。此时，油水贮存罐内可继续加入热解油水和热解炭，重复步骤2)中的步骤。进一步地，步骤4)的蒸馏过程中，如果蒸馏塔内部压力过大时，缓慢开启紧急放散阀门以控制蒸馏塔内压力维持在安全值以内。根据电子液位计读数确定蒸馏塔内部液面高度，待粗制醋液蒸馏完毕后，关闭蒸馏塔顶部馏分出口，开启紧急放散阀门，开启粗制醋液出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种醋液精制装置，其特征在于，包含：油水贮存罐，所述油水贮存罐包含热解炭进料口和热解油水进料口、旋转轴、与所述旋转轴连接的至少三个搅动杆、热解炭出口和粗制醋液出口；粗制醋液出口的前端设置有用于防止固体通过的滤网；蒸馏塔，所述蒸馏塔包含蒸馏罐体、蒸馏杂质出口、粗制醋液进口、第一馏分出口、压力表、温度计和设置在所述蒸馏罐体内部的电子液位计；所述压力表和所述温度计设置在所述蒸馏罐体内部且靠近所述馏分出口；耐酸泵，所述耐酸泵设置在所述油水贮存罐与所述蒸馏塔之间，并且所述耐酸泵将从所述粗制醋液出口排出的粗制醋液泵送至所述蒸馏塔的粗制醋液进口中；冷凝塔，所述冷凝塔包含馏分收集器、冷却室、第二馏分进口和馏分收集口，所述冷却室包括冷却剂进口、冷却剂出口和至少两个馏分冷却导管，所述馏分冷却导管用于将馏分冷凝成液态，液态的所述馏分进入所述馏分收集器中并由设置在所述馏分收集器上的馏分收集口排出；所述蒸馏塔的第一馏分出口与所述冷凝塔的第二馏分进口相连，第二馏分进口与馏分冷却导管连通。

【技术特征摘要】
1.一种醋液精制装置，其特征在于，包含：油水贮存罐，所述油水贮存罐包含热解炭进料口和热解油水进料口、旋转轴、与所述旋转轴连接的至少三个搅动杆、热解炭出口和粗制醋液出口；粗制醋液出口的前端设置有用于防止固体通过的滤网；蒸馏塔，所述蒸馏塔包含蒸馏罐体、蒸馏杂质出口、粗制醋液进口、第一馏分出口、压力表、温度计和设置在所述蒸馏罐体内部的电子液位计；所述压力表和所述温度计设置在所述蒸馏罐体内部且靠近所述馏分出口；耐酸泵，所述耐酸泵设置在所述油水贮存罐与所述蒸馏塔之间，并且所述耐酸泵将从所述粗制醋液出口排出的粗制醋液泵送至所述蒸馏塔的粗制醋液进口中；冷凝塔，所述冷凝塔包含馏分收集器、冷却室、第二馏分进口和馏分收集口，所述冷却室包括冷却剂进口、冷却剂出口和至少两个馏分冷却导管，所述馏分冷却导管用于将馏分冷凝成液态，液态的所述馏分进入所述馏分收集器中并由设置在所述馏分收集器上的馏分收集口排出；所述蒸馏塔的第一馏分出口与所述冷凝塔的第二馏分进口相连，第二馏分进口与馏分冷却导管连通。2.如权利要求1所述的醋液精制装置，其特征在于，所述油水贮存罐的所述旋转轴上端通过铰链与所述油水贮存罐的内部顶端中心连接，所述旋转轴下端通过铰链与所述油水贮存罐的内部底部中心连接；所述旋转轴自上而下均匀设置所述至少三个搅动杆，所述至少三个搅动杆通过焊接的方式与旋转轴连接，旋转轴通过电机驱动以不同的转速转动。3.如权利要求1所述的醋液精制装置，其特征在于，所述旋转轴的直径为10-20cm，所述旋转轴的转速为100-500r/min，所述搅动杆的直径为3-5cm。4.如权利要求1所述的醋液精制装置，其特征在于，在所述油水贮存罐中，所述热解炭进料口直径为10-...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛明杰，巴玉鑫，王惠惠，吴小飞，房凯，肖磊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神源环保有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11