一种连续正压生物质转化反应系统技术方案

一种连续正压生物质转化反应系统，包括反应器，以及反应器两端分别设有的进料设备和出料设备，进料设备包括设置于内部的推料组件，进料设备的一端为空管段，空管段的下部连接反应器，推料组件用于将生物质原料推入空管段处堆积，并通过不断堆积空管段内未进入反应器的生物质原料形成密闭空间，反应器的下部连接出料设备，出料设备上远离反应器的一端为空管段，出料设备内设有的推料组件将生物质原料推入空管段处堆积形成密闭空间。反应器通过进料设备和出料设备不断平稳的进料和出料，实现了连续生产，提高了单位时间内的生产效率，缩短了生产周期，劳动强度降低，实现了降本增效。实现了降本增效。实现了降本增效。

【技术实现步骤摘要】
一种连续正压生物质转化反应系统


[0001]本技术涉及生物质转化反应系统，特别涉及一种连续正压生物质转化反应系统。

技术介绍

[0002]目前，糠醛工业生产主要采用硫酸或盐酸作为催化剂，在高温高压下将生物质中的木聚糖转化为糠醛，通过持续通入蒸汽将生成的糠醛及时移出。反应结束后利用反应釜内的压力将剩余的糠醛渣一次性放出（俗称“放炮”），放炮过程中由于闪蒸作用产生大量废蒸汽和酸性气体，需要极为复杂的尾气吸收设备且很容易造成VOCs污染；同时糠醛渣中还含有大量未反应的半纤维素和纤维素，造成了资源的极大浪费。该生产工艺技术路线单一，原料的转化利用率低，高值产品少，且糠醛生产过程产生大量含酸废液和固体残渣，再利用难度大、成本高，对环境造成危害。
[0003]公开号：CN202030684U公开了一种糠醛连续精制装置，该装置包括粗醛中和罐、脱水塔、精制塔和连接管路，粗醛中和罐的出醛口通过管道顺次连接粗醛泵、脱水塔高位槽、过滤罐、脱水塔进料口，脱水塔的出醛口通过管道连接精制塔的进料口，精制塔的出醛口通过管道顺次连接冷却器、糠醛存储罐、成品输出口，该装置能够实现粗醛的连续精制，但结构相对复杂，造价成本高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本技术提供一种连续正压生物质转化反应系统。
[0005]为解决以上技术问题，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种连续正压生物质转化反应系统，包括反应器，以及反应器两端分别设有的进料设备和出料设备，进料设备包括设置于内部的推料组件，进料设备的一端为空管段，空管段内储存生物质原料，空管段的下部连接反应器，推料组件用于将生物质原料推入空管段处堆积，并通过不断堆积空管段内未进入反应器的生物质原料形成密闭空间，用于防止反应器内压力从反应器上部外泄，反应器的下部连接出料设备，出料设备上远离反应器的一端为空管段，出料设备内设有的推料组件将生物质原料推入空管段处堆积形成密闭空间，用于防止反应器内压力从反应器下部外泄。
[0007]所述进料设备包括螺旋输送机，推料组件为螺旋输送机内部设有的推料叶片，螺旋输送机一端的上部设有螺旋输送机进料口，螺旋输送机进料口连接有外部的料仓，螺旋输送机上远离螺旋输送机进料口的一端为无螺旋的空管段，空管段的下侧设有螺旋输送机出料口，螺旋输送机出料口连接反应器的上部。
[0008]所述靠近螺旋输送机进料口的一端连接有加热加湿装置，加热加湿装置以热蒸汽为介质。
[0009]所述出料设备包括螺旋输送机，螺旋输送机的一端上设有螺旋输送机进料口，螺旋输送机进料口与反应器的下部连接，推料组件为螺旋输送机内部设有的推料叶片，螺旋
输送机远离反应器的一端为无螺旋的空管段，空管段的下侧设有螺旋输送机出料口。
[0010]所述反应器的顶部分别设有气相产品排出口和反应器入料口，反应器入料口与送料设备中的螺旋机出料口连接，反应器的底部分别设有搅拌组件、反应器出料口和过热蒸汽入口；
[0011]过热蒸汽入口用于将过热蒸汽送入反应器内，并与反应器内的生物质原料反应；
[0012]搅拌组件用于将反应产物推入到反应器出料口内，反应器出料口与出料设备中的螺旋输送机进料口连接；
[0013]气相产品排出口用于将残余的蒸汽以及反应产物排出。
[0014]所述反搅拌组件包括搅拌桨叶，搅拌桨叶与反应器外部设有的驱动组件连接；
[0015]所述驱动组件包括电机，电机连接转动轴，传动轴连接搅拌桨叶。
[0016]所述反应器的中部设有饱和蒸汽分布盘，靠近反应器底部的位置设有过热蒸汽分布盘，饱和蒸汽分布盘和过热蒸汽分布盘之间形成高温反应区，高温反应区的上部为低温反应区；
[0017]饱和蒸汽分布盘和过热蒸汽分布盘的结构相同，饱和蒸汽分布盘和过热蒸汽分布盘上均设有导流孔，用于将蒸汽均匀的分布在反应器内。
[0018]所述高温反应区内设有加热组件，加热组件用于维持高温反应区内的温度。
[0019]所述反应器的底部还分别设有换热蒸汽入口和换热蒸汽出口，热蒸汽入口和换热蒸汽出口分别与加热组件连接；
[0020]所述加热组件包括换热管，换热管设在高温反应区内，沿着反应器的内壁均匀分布，反换热蒸汽入口连接有弧形的第一蒸汽分配盘，第一蒸汽分配盘与反应器内壁连接，靠近反换热蒸汽入口的多个换热管与第一蒸汽分配盘连接，换热管的另一端连接有环形的第二蒸汽分配盘，第二蒸汽分配盘与反应器内壁连接，第二蒸汽分配盘的另一侧连接靠近换热蒸汽出口的换热管，靠近换热蒸汽出口的换热管上的另一端连接有弧形的第三蒸汽分配盘，第三蒸汽分配盘与换热蒸汽出口连接。
[0021]本技术所具有的有益效果为：
[0022]反应器通过进料设备和出料设备不断平稳的进料和出料，实现了连续生产，提高了单位时间内的生产效率，缩短了生产周期，劳动强度降低，实现了降本增效。
[0023]螺旋输送机的一端为空管段，空管段为生物质原料的存储空间，生物质原料在空管段内堆积，从而形成密闭空间，此栓塞段内无机械动力，通过推料叶片不断推送生物质原料，依靠生物质原料相互挤压，使的生物质原料通过螺旋输送机出料口进入反应器并保持反应器内的压强。
[0024]反应器内通过设置饱和蒸汽分布盘和过热蒸汽分布盘，将反应器分为不同温度的反应区，并利用换热管保持反应器内高温反应区的温度，生物质原料中的纤维素在高温反应区与过热蒸汽生成5
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羟甲基糠醛并和木质素并从反应器出料口排出进，生物质原料中的纤维素在反应器上部与饱和蒸汽反应生成糠醛，糠醛和残余蒸汽从气相产品排出口排出，通过控制不同反应区域的温度和压力，同时获得多种反应产物，工艺流程极大简化，利用多种反应产物的不同特性，从反应器的不同部位排出，解决了生物质原料同时转化为气相、液相和固相产物的难题。
附图说明
[0025]图1为本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本技术进一步描述。
[0027]如图1所示，一种连续正压生物质转化反应系统，包括进料设备1、反应器2和出料设备6，进料设备1包括设置于内部的推料组件，进料设备的一端为空管段1
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1，空管段1
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1内储存生物质原料，空管段1
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1的下部连接反应器2，推料组件用于将生物质原料推入空管段1
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1处堆积，空管段1
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1内未进入反应器2的生物质原料形成密闭空间，用于防止反应器2内压力外泄，反应器2的下部连接出料设备3，出料设备3上远离反应器的一端为空管段，出料设备3内设有的推料组件将生物质原料推入空管段处堆积形成密闭空间，该密闭空间用于保持反应器内1的压强。
[0028]进料设备3为螺旋输送机，推料组件为螺旋输送机内部设有推料叶片1
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2，螺旋输送机一端的上部设有螺旋输送机进料口，螺旋输送机进料口1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续正压生物质转化反应系统，其特征在于，包括反应器，以及反应器两端分别设有的进料设备和出料设备，进料设备包括设置于内部的推料组件，进料设备的一端为空管段，空管段内储存生物质原料，空管段的下部连接反应器，推料组件用于将生物质原料推入空管段处堆积，并通过不断堆积空管段内未进入反应器的生物质原料形成密闭空间，用于防止反应器内压力从反应器上部外泄，反应器的下部连接出料设备，出料设备上远离反应器的一端为空管段，出料设备内设有的推料组件将生物质原料推入空管段处堆积形成密闭空间，用于防止反应器内压力从反应器下部外泄。2.根据权利要求1所述一种连续正压生物质转化反应系统，其特征在于，所述进料设备包括螺旋输送机，推料组件为螺旋输送机内部设有的推料叶片，螺旋输送机一端的上部设有螺旋输送机进料口，螺旋输送机进料口连接有外部的料仓，螺旋输送机上远离螺旋输送机进料口的一端为无螺旋的空管段，空管段的下侧设有螺旋输送机出料口，螺旋输送机出料口连接反应器的上部。3.根据权利要求2所述一种连续正压生物质转化反应系统，其特征在于，所述靠近螺旋输送机进料口的一端连接有加热加湿装置，加热加湿装置以热蒸汽为介质。4.根据权利要求3所述一种连续正压生物质转化反应系统，其特征在于，所述出料设备包括螺旋输送机，螺旋输送机的一端上设有螺旋输送机进料口，螺旋输送机进料口与反应器的下部连接，推料组件为螺旋输送机内部设有的推料叶片，螺旋输送机上远离螺旋输送机进料口的一端为无螺旋的空管段，空管段的下侧设有螺旋输送机出料口。5.根据权利要求4所述一种连续正压生物质转化反应系统，其特征在于，所述反应器的顶部分别设有气相产品排出口和反应器入料口，反应器入料口与送料设备中的螺旋机出料口连接，反应器的底部分别设有搅拌组件、反应器出料口和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玮，陈志勇，闫勇，郑凤云，马法壮，于善保，连虎强，陈志娟，刘丽娜，赵鑫磊，王长安，
申请(专利权)人：河南省生物基材料产业研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：