一种高净化率的糠醛精馏设备及其精馏方法技术

本发明专利技术提供一种高净化率的糠醛精馏设备及其精馏方法，涉及糠醛生产技术领域。该高净化率的糠醛精馏设备包括原料粉碎机、原料拌酸机、加料机、蒸汽锅炉、原料水解釜、糠醛蒸汽冷凝器、初馏塔进料罐、初馏塔、水洗塔、脱轻塔、脱水塔、精馏塔和汽提塔，所述原料粉碎机后端与原料拌酸机相连接，所述原料拌酸机后端与加料机相连接，所述加料机的出口与原料水解釜的进料端相对应，所述原料水解釜设置有两个，两个所述原料水解釜之间通过输气管道串联式连接。该方法的工艺流程设计合理，结构简单、容易制作、成本较低，且其适用范围广，大大降低能耗，不需要耗费电能，节能效果明显，推广后具有很好的经济和社会效益。好的经济和社会效益。好的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种高净化率的糠醛精馏设备及其精馏方法


[0001]本专利技术涉及糠醛生产
，具体为一种高净化率的糠醛精馏设备及其精馏方法。

技术介绍

[0002]糠醛学名呋喃甲醛，是一种重要的化工原料，在工业上有着广泛的用途，可以用作分离饱和脂肪族化合物中不饱和脂肪族化合物的选择性溶剂，也是生产各种呋喃类化合物的原料，其下游产品覆盖石油化工、合成树脂、食品、医药和合成纤维等诸多行业。
[0003]糠醛主要是利用植物纤维原料中的多缩戊糖生产的，凡富含多缩戊糖的植物纤维原料都适用于糠醛生产，如玉米芯、棉籽壳、油茶壳、向日葵壳、甘蔗渣和稻壳等，在酸性溶液中经水解而制得，生产过程中在水解锅底部通入饱和蒸汽，得到含糠醛4％～10％的醛汽，同时还产生醋酸、甲醇和丙酮等副产物。
[0004]国际上有多种糠醛连续精制流程，完备的流程应包含三个基本工艺过程：原液所含糠醛的提浓和初步提纯；低沸点杂质的除去并回收糠醛；高沸点杂质的除去并回收糠醛。这三个过程主要由初馏塔(包括复合初馏塔)、脱轻塔、脱水塔及精制塔等蒸馏装置来实现，不过不少流程亦未充分顾及上述工艺的完整性，目前除去糠醛气体的固体杂质是在水解釜后连接旋风除尘除渣器清除，还需要增加除尘设备，而且这种方法的杂质除去率低在80％以下，这样增加了下一工序初馏塔的蒸馏负荷和清洗频率，大大增加了糠醛的生产成本。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高净化率的糠醛精馏设备及其精馏方法，解决了目前除去糠醛气体的固体杂质是在水解釜后连接旋风除尘除渣器清除，还需要增加除尘设备，而且这种方法的杂质除去率低在80％以下，这样增加了下一工序初馏塔的蒸馏负荷和清洗频率，大大增加了糠醛的生产成本的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高净化率的糠醛精馏设备，包括原料粉碎机、原料拌酸机、加料机、蒸汽锅炉、原料水解釜、糠醛蒸汽冷凝器、初馏塔进料罐、初馏塔、水洗塔、脱轻塔、脱水塔、精馏塔和汽提塔，所述原料粉碎机后端与原料拌酸机相连接，所述原料拌酸机后端与加料机相连接，所述加料机的出口与原料水解釜的进料端相对应，所述原料水解釜设置有两个，两个所述原料水解釜之间通过输气管道串联式连接，所述原料水解釜的后端连接有糠醛蒸汽冷凝器，所述糠醛蒸汽冷凝器后端连接有初馏塔进料罐，所述初馏塔进料罐后端与初馏塔相连通，所述初馏塔上端连通有初馏塔冷凝器和初馏塔分相罐，所述初馏塔分相罐后端连接有水洗塔，所述水洗塔的出气口连通有脱轻塔，所述脱轻塔后端与脱水塔相连通，所述脱水塔后端与精馏塔相连通，所述精馏塔后端与汽提塔相连通。
[0009]优选的，所述原料水解釜上端固定设置有进料口，所述进料口侧壁固定设置有糠醛气体出气口，所述进料口下端固定设置有气体过滤网，所述原料水解釜下端固定设置有出料口，所述出料口侧壁固定设置有蒸汽进气口，所述蒸汽进气口与蒸汽锅炉的出气口相连通。
[0010]优选的，所述水洗塔顶部固定设置有进气管，所述进气管下端插入水洗塔内底部，所述水洗塔侧壁上端固定设置有出气管，所述水洗塔内壁上端固定设置有两个外折流板，两个所述外折流板下端均平行设置有内折流板，两个所述外折流板靠近水洗塔内壁一端均贯通设置有回流孔，所述水洗塔侧壁靠下端固定设置有进水管，所述水洗塔侧壁远离进水管的一侧固定设置有出水管，所述出水管上端固定设置有水位计，所述水洗塔底部固定设置有排污管。
[0011]优选的，所述糠醛蒸汽冷凝器和初馏塔冷凝器的输出端相汇合并固定连通有尾气冷凝器，所述尾气冷凝器的出口与脱轻塔相连通。
[0012]优选的，所述脱轻塔上端固定连通有轻组分罐。
[0013]优选的，所述脱水塔上端固定连通有脱水塔分相罐。
[0014]优选的，所述精馏塔上端固定连通有糠醛产品存放罐。
[0015]优选的，所述水洗塔、脱水塔分相罐、汽提塔之间通过管道相汇合并与初馏塔进料罐相连通。
[0016]一种高净化率的糠醛精馏方法，包括以下精馏过程：
[0017]S1.首先将生物质原料经过粉碎机和拌酸机进行粉碎和拌酸，经拌酸后的生物质原料经加料机由进料口加入原料水解釜内部，然后将气体过滤网放置在进料口的底部，再关闭原料水解釜的顶盖，再由蒸汽锅炉产生高温蒸汽并将高温蒸汽通过蒸汽进气口通入原料水解釜内部，高温蒸汽促使内部的生物质原料进行水解，产出糠醛气体；
[0018]S2.糠醛气体携带糠醛渣类的固体杂质进行上升，然后经过气体过滤网的过滤后由糠醛气体出气口排出，然后进入糠醛蒸汽冷凝器内部，经过糠醛蒸汽冷凝器后经初馏塔进料罐加入初馏塔；
[0019]S3.初馏塔在常压下及塔顶温度为92～103℃进行操作，由该塔顶产出的糠醛水共沸物，经过初馏塔冷凝器后进入初馏塔分相罐内部处理，经分相处理后，在初馏塔分相罐中的上层水相回流至初馏塔，初馏塔分相罐中下层的糠醛相送入水洗塔内部，由初馏塔底部产出的残液经初馏塔再沸器排出；
[0020]S4.初馏塔分相罐中下层的糠醛相从水洗塔上部进入水洗塔，该水洗塔在常压和温度为33～48℃条件下操作，由水洗塔顶部产出含酸的糠醛溶液一部分返回初馏塔分相罐，其余部分返回初馏塔进料罐，由水洗塔底部产出的糠醛溶液送入脱轻塔内部；
[0021]S5.水洗塔底部的糠醛溶液及来自于初馏塔冷凝器和糠醛蒸汽冷凝器的轻组分凝液，由脱轻塔中部进入脱轻塔，该脱轻塔在常压及塔顶温度为39～62℃进行操作，在脱轻塔顶部富集回收包括甲醇和丙酮的轻组分，在脱轻塔底部的糠醛溶液送入脱水塔内部；
[0022]S6.脱轻塔底部的糠醛溶液从脱水塔中部进入脱水塔，该脱水塔在压力5～25kPa和塔顶操作温度为35～68℃条件操作，从塔顶馏出馏分经冷凝进入脱水塔分相罐，脱水塔分相罐下层糠醛相回流进入脱水塔，脱水塔分相罐上层水相返回到初馏塔进料罐，脱水塔底部的粗糠醛送入精馏塔内部；
[0023]S7.脱水塔底部的粗糠醛由精馏塔中上部进入精馏塔，该精馏塔在压力为5～25kPa和塔顶操作温度为62～97℃条件下操作，精馏塔顶部得到纯度为99％以上的糠醛产品，精馏塔底部产出糠醛泥送入汽提塔内部；
[0024]S8.精馏塔底部产出的糠醛泥从汽提塔上部进入汽提塔，来自蒸汽发生器的水蒸汽从汽提塔底部进入汽提塔，该汽提塔在常压和塔顶操作温度为110～146℃的条件下操作，汽提塔顶部产出的糠醛蒸汽经过冷凝后返回初馏塔进料罐，汽提塔底部产出的糠醛渣经过处理后作为蒸汽锅炉的燃料再次利用。
[0025](三)有益效果
[0026]本专利技术提供了一种高净化率的糠醛精馏设备及其精馏方法。具备以下有益效果：
[0027]1、本专利技术提供了一种高净化率的糠醛精馏设备及其精馏方法，该方法中将糠醛蒸汽先经过蒸汽发生器，产生的水蒸汽为后续精馏过程提供热源，同时也作为汽提塔的蒸汽来源，醛汽再进入初馏塔再沸器，充分利用了物料热量，降低了能耗。
[0028本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高净化率的糠醛精馏设备，包括原料粉碎机(1)、原料拌酸机(2)、加料机(3)、蒸汽锅炉(4)、原料水解釜(5)、糠醛蒸汽冷凝器(6)、初馏塔进料罐(7)、初馏塔(8)、水洗塔(12)、脱轻塔(14)、脱水塔(16)、精馏塔(18)和汽提塔(20)，其特征在于：所述原料粉碎机(1)后端与原料拌酸机(2)相连接，所述原料拌酸机(2)后端与加料机(3)相连接，所述加料机(3)的出口与原料水解釜(5)的进料端相对应，所述原料水解釜(5)设置有两个，两个所述原料水解釜(5)之间通过输气管道串联式连接，所述原料水解釜(5)的后端连接有糠醛蒸汽冷凝器(6)，所述糠醛蒸汽冷凝器(6)后端连接有初馏塔进料罐(7)，所述初馏塔进料罐(7)后端与初馏塔(8)相连通，所述初馏塔(8)上端连通有初馏塔冷凝器(10)和初馏塔分相罐(11)，所述初馏塔分相罐(11)后端连接有水洗塔(12)，所述水洗塔(12)的出气口连通有脱轻塔(14)，所述脱轻塔(14)后端与脱水塔(16)相连通，所述脱水塔(16)后端与精馏塔(18)相连通，所述精馏塔(18)后端与汽提塔(20)相连通。2.根据权利要求1所述的一种高净化率的糠醛精馏设备，其特征在于：所述原料水解釜(5)上端固定设置有进料口(501)，所述进料口(501)侧壁固定设置有糠醛气体出气口(502)，所述进料口(501)下端固定设置有气体过滤网(503)，所述原料水解釜(5)下端固定设置有出料口(504)，所述出料口(504)侧壁固定设置有蒸汽进气口(505)，所述蒸汽进气口(505)与蒸汽锅炉(4)的出气口相连通。3.根据权利要求1所述的一种高净化率的糠醛精馏设备，其特征在于：所述水洗塔(12)顶部固定设置有进气管(1201)，所述进气管(1201)下端插入水洗塔(12)内底部，所述水洗塔(12)侧壁上端固定设置有出气管(1202)，所述水洗塔(12)内壁上端固定设置有两个外折流板(1203)，两个所述外折流板(1203)下端均平行设置有内折流板(1204)，两个所述外折流板(1203)靠近水洗塔(12)内壁一端均贯通设置有回流孔(1205)，所述水洗塔(12)侧壁靠下端固定设置有进水管(1207)，所述水洗塔(12)侧壁远离进水管(1207)的一侧固定设置有出水管(1208)，所述出水管(1208)上端固定设置有水位计(1206)，所述水洗塔(12)底部固定设置有排污管(1209)。4.根据权利要求1所述的一种高净化率的糠醛精馏设备，其特征在于：所述糠醛蒸汽冷凝器(6)和初馏塔冷凝器(10)的输出端相汇合并固定连通有尾气冷凝器(13)，所述尾气冷凝器(13)的出口与脱轻塔(14)相连通。5.根据权利要求1所述的一种高净化率的糠醛精馏设备，其特征在于：所述脱轻塔(14)上端固定连通有轻组分罐(15)。6.根据权利要求1所述的一种高净化率的糠醛精馏设备，其特征在于：所述脱水塔(16)上端固定连通有脱水塔分相罐(17)。7.根据权利要求1所述的一种高净化率的糠醛精馏设备，其特征在于：所述精馏塔(18)上端固定连通有糠醛产品存放罐(19)。8.根据权利要求1或6所述的一种高净化率的糠醛精馏设备，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李风光，王海霞，夏祥龙，
申请(专利权)人：宁津春蕾生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：