一种控制木糖氢化副反应的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种控制木糖氢化副反应的系统，包括原料桶、进料计量槽、稀碱罐、催化剂计量槽和氢化反应釜，进料计量槽的进料端分别与原料桶和稀碱罐连通，进料计量槽的出料端与氢化反应釜连通，在原料管道上设置原料泵，在碱液管道上设置第一碱液泵，在进料计量槽上分别设置液位计和pH计，液位计与原料泵信号互锁，pH计与第一碱液泵信号互锁，催化剂计量槽与混料管道上的三通接头相互连通，氢化反应釜与稀碱罐连通，在氢化反应釜内设置釜搅拌装置。本实用新型专利技术从进料pH值确定、反应釜转速等方面优化氢化工艺，控制氢化后木糖醇的损失量小于0.4％，减少因副反应导致的经济损失，提高氢化操作安全性。氢化操作安全性。氢化操作安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种控制木糖氢化副反应的系统


[0001]本技术属于木糖醇制备
，特别涉及一种控制木糖氢化副反应的系统。

技术介绍

[0002]传统木糖氢化工艺因其原料pH不稳定、加碱时间及添加量不明确等缺点导致反应时原料的pH难以实现稳定控制，同时高温反应环境会使副产物增多，目标产物木糖醇含量下降0.7％～1.0％。目前大多数研究的重点是pH稳定剂，如石灰、氧化镁、镁，或制备负载催化剂，但因可操作性与成本因素多处于研究阶段；而在工艺改进方面，有提出提高工作压力能有效减少副反应，但对设备要求高，故障率增加，操作危险性增大。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题在于，提供一种控制木糖氢化副反应的系统，从进料pH值确定，反应时碱液添加时间、量、氢化进料折光、反应釜转速等方面优化氢化工艺，减少因副反应导致的经济损失，提高氢化操作安全性。
[0004]本技术是这样实现的，提供一种控制木糖氢化副反应的系统，包括原料桶、进料计量槽、稀碱罐、催化剂计量槽和氢化反应釜，所述进料计量槽的进料端通过原料管道与原料桶的出料口连通，通过碱液管道与稀碱罐的出料口连通，所述进料计量槽的出料端通过混料管道与氢化反应釜的进料端连通，在所述原料管道上设置原料泵，在所述碱液管道上设置第一碱液泵，在所述进料计量槽上分别设置液位计和pH计，所述液位计与原料泵信号互锁，所述pH计与第一碱液泵信号互锁，所述催化剂计量槽的出料端通过催化剂管道与混料管道上的三通接头相互连通，所述氢化反应釜的另一进料端通过注碱管道与稀碱罐的另一出料口连通，在所述氢化反应釜内设置釜搅拌装置。
[0005]进一步地，在所述混料管道上分别设置混料泵和高压泵，所述混料泵位于三通接头的前端，所述高压泵位于三通接头的后端。
[0006]进一步地，在所述催化剂管道上设置催化剂泵。
[0007]进一步地，在所述原料桶上分别设置原料搅拌装置、原料液位计和注水管道。
[0008]进一步地，在所述进料计量槽上设置进料搅拌装置。
[0009]进一步地，在所述催化剂计量槽上设置催化搅拌装置。
[0010]进一步地，在所述注碱管道设置第二碱液泵。
[0011]本技术的技术原理在于：
①
在碱性条件下，木糖加氢反应过程中，木糖会转化成阿拉伯醇；
②
在氢化过程中最常发生的副反应是木糖的氧化还原反应，碱存在的情况，在氢化过程中由于有骨架镍催化剂的存在，产生康尼查罗反应；
③
反应压力增加和提高搅拌速度都是利用反应动力学原理，通过逐步提高搅拌的速度，降低反应压力。综上所述，控制好整个氢化反应的pH尤其关键，既控制氢化副反应，又保护好了催化剂
[0012]与现有技术相比，本技术的控制木糖氢化副反应的系统和方法，所述系统包
括原料桶、进料计量槽、稀碱罐、催化剂计量槽和氢化反应釜。本技术通过提高转速降低反应压力，同时通过稳定原料pH，确定氢化反应注碱时间及流量，优化氢化进料量、进料折光、氢化反应最高反应温度和氢化反应釜转速，降低木糖氢化副反应，保证氢化前后木糖醇的损失量＜0.4％，同时提高操作安全系数。本技术还具有以下特点：
[0013]1、木糖氢化反应的压力从9MPa下降至6.5MPa，降低反应操作的危险系数。
[0014]2、木糖氢化镍离子含量由80ppm下降到＜10ppm。
[0015]3、减少木糖氢化反应的副反应，使得木糖醇的损失量由改进前的0.7％～1％下降到改进后的0.4％以内，每年增加经济效益300万元。
附图说明
[0016]图1为本技术控制木糖氢化副反应的系统的原理示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0018]请参照图1所示，本技术控制木糖氢化副反应的系统的较佳实施例，图中箭头所示为本系统中各种物料的流动方向。本系统包括原料桶1、进料计量槽2、稀碱罐3、催化剂计量槽4和氢化反应釜5。
[0019]所述进料计量槽2的进料端通过原料管道6与原料桶1的出料口连通，通过碱液管道7与稀碱罐3的出料口连通。所述进料计量槽2的出料端通过混料管道8与氢化反应釜5的进料端连通。
[0020]在所述原料管道6上设置原料泵9，在所述碱液管道7上设置第一碱液泵10，在所述进料计量槽2上分别设置液位计11和pH计12，所述液位计11与原料泵9信号互锁，所述pH计12与第一碱液泵10信号互锁。
[0021]当所述液位计11检测到进料计量槽2内的木糖混合料液达到设定最大高度限度后，发出控制信号到原料泵9触发原料泵9停止运转；当所述液位计11检测到进料计量槽2内的木糖混合料液低于设定最低高度限度后，发出控制信号到原料泵9触发原料泵9开启。
[0022]同理，当所述pH计12检测到进料计量槽2内的木糖混合料液的pH高于设定上限值时，控制第一碱液泵10关闭；当所述pH计12检测到进料计量槽2内的木糖混合料液的pH低于设定下限值时，控制第一碱液泵10开启。
[0023]所述催化剂计量槽4的出料端通过催化剂管道13与混料管道8上的三通接头相互连通。所述氢化反应釜5的另一进料端通过注碱管道14与稀碱罐3的另一出料口连通。在所述氢化反应釜5内设置釜搅拌装置15。所述原料泵9和第一碱液泵10分别为变频泵。
[0024]具体地，在所述混料管道8上分别设置混料泵16和高压泵17。所述混料泵16位于三通接头的前端，所述高压泵17位于三通接头的后端。所述混料泵16为离心泵，所述高压泵17为高压柱塞泵。在所述催化剂管道13上设置催化剂泵18。所述催化剂泵18为隔膜泵。在所述注碱管道14设置第二碱液泵19。所述第二碱液泵19为高压计量泵。
[0025]具体地，在所述原料桶1上分别设置原料搅拌装置20、原料液位计21和注水管道
22。在所述进料计量槽2上设置进料搅拌装置24，催化剂计量槽4上设置催化搅拌装置23。
[0026]本技术还公开一种控制木糖氢化副反应的方法，该方法使用了如前所述的控制木糖氢化副反应的系统进行木糖氢化，该方法包括如下步骤：
[0027]步骤一、储存在原料桶1内的富含木糖组分的木糖原料液通过原料泵9进入进料计量槽2内，木糖原料液的折光为50％～55％，与从稀碱罐3通过碱液管道7输送来的稀碱混合，得到pH值为5.3～5.5的木糖混合料液。
[0028]步骤二、木糖混合料液通过混料管道8输送到氢化反应釜5的过程中，在混料管道8中与来自催化剂计量槽4中的催化剂混合后再进入氢化反应釜5，储存在稀碱罐3内的稀碱通过注碱管道14也进入氢化反应釜5。
[0029]步骤三、混合料液在氢化反应釜5内在催化剂和碱液的作用下进行氢化反应生成木糖醇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制木糖氢化副反应的系统，其特征在于，包括原料桶、进料计量槽、稀碱罐、催化剂计量槽和氢化反应釜，所述进料计量槽的进料端通过原料管道与原料桶的出料口连通，通过碱液管道与稀碱罐的出料口连通，所述进料计量槽的出料端通过混料管道与氢化反应釜的进料端连通，在所述原料管道上设置原料泵，在所述碱液管道上设置第一碱液泵，在所述进料计量槽上分别设置液位计和pH计，所述液位计与原料泵信号互锁，所述pH计与第一碱液泵信号互锁，所述催化剂计量槽的出料端通过催化剂管道与混料管道上的三通接头相互连通，所述氢化反应釜的另一进料端通过注碱管道与稀碱罐的另一出料口连通，在所述氢化反应釜内设置釜搅拌装置。2.如权利要求1所述的控制木糖氢化副反应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢绍勋，罗家星，安延龙，毛学军，杨铭乾，吕圣琦，黄祥，
申请(专利权)人：浙江华康药业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：