一種木質纖維素類原料水解製糖的機械攪拌反應裝置製造方法
2023-09-21 13:12:00 2
一種木質纖維素類原料水解製糖的機械攪拌反應裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種木質纖維素類原料水解製糖的機械攪拌反應裝置，是由水解反應器和頂蓋組成，頂蓋上設有進料口、攪拌電機、溫度探頭接口、壓力表接口和排氣管；水解反應器內部設有攪拌槳，底部設有出料口和噴氣嘴；噴氣嘴分別與蒸汽管道、壓縮空氣管道相連通。本實用新型的木質纖維素類原料水解製糖的裝置和現有技術相比，反應升溫迅速、溫度控制比較準確、反應過程中反應器內溫度均勻，水解糖得率較高，操作簡單，保障了安全高效生產。
【專利說明】一種木質纖維素類原料水解製糖的機械攪拌反應裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到木質纖維素原料水解製糖【技術領域】，具體地說是一種水解木質纖維素類原料中的纖維素、半纖維素成分製糖的裝置。
【背景技術】
[0002]木質纖維素是一種可再生的生物質原料，具有來源廣泛、資源豐富的特點。木質纖維素中的半纖維素成分水解後可製得低聚木糖、木糖等產品，纖維素成分水解可製得葡萄糖。木質纖維素水解糖可進一步通過生物發酵和化學法製得乙醇、乳酸、木糖醇等化學品。為了維持經濟可持續發展，利用可再生生物質原料替代石化原料成為國內外研究的熱點。尋求一種高效低能耗水解木質纖維素的方法是木質纖維素基能源和化學品工業化生產的關鍵。
[0003]目前在國內和國際上,利用木質纖維素類原料通過高溫水解、超低酸或稀酸水解製糖多採用機械攪拌式反應器，生產中多採用常規生產設備，由於水解設備設計不合理，木質纖維素物料易沉積在反應器底部，造成原料加熱不均勻、水解糖分分解嚴重、副產物較多、糖得率較低等問題，影響了木質纖維素原料在能源和化工行業的應用。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是針對現有技術的不足之處，提供一種結構合理、能耗低、加熱均勻、木質纖維素水解得糖率較高的水解裝置。
[0005]為達到以上目的，本實用新型採用的技術方案是:一種木質纖維素類原料水解製糖的機械攪拌反應裝置，是由水解反應器I和頂蓋10組成，頂蓋10上設有進料口 12、攪拌電機13、溫度探頭接口 11、壓力表接口 16和排氣管；水解反應器I內部設有攪拌槳2，底部設有出料口 3和噴氣嘴4、9 ;噴氣嘴4、9分別與蒸汽管道、壓縮空氣管道相連通。
[0006]上述攪拌槳2採用三檔攪拌。
[0007]上述蒸汽管道上設有蒸汽閥5，壓縮空氣管道上設有壓縮空氣閥8。
[0008]所述的水解反應器I在反應前，首先打開水解反應器進料口 12，將木質纖維素原料裝入水解反應器I中，在水解反應器I內加入反應液體，蓋好水解反應器I上的進料口12，關好相應的閥門，可以升溫反應。
[0009]所述的水解反應器I反應過程中，保持排氣閥15在打開狀態，通過控制排氣閥15打開程度控制壓力。通過蒸汽閥5的打開程度控制蒸汽通入量，使溫度保持在需要控制的條件。
[0010]本實用新型的木質纖維素類原料水解製糖的裝置和現有技術相比，反應升溫迅速、溫度控制比較準確、反應過程中反應器內溫度均勻，水解糖得率較高，操作簡單，保障了安全高效生產。
【專利附圖】
【附圖說明】[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0012](1、水解反應器；2、攪拌槳；3、出料口 ；4、噴氣嘴；5、蒸汽閥；6、蒸汽入口 ；7、壓縮空氣入口 ；8、壓縮空氣閥；9、噴氣嘴；10、頂蓋；11、溫度探頭接口 ；12、進料口 ；13、攪拌電機；14、排氣口 ；15、排氣閥；16、壓力表接口)。
【具體實施方式】
[0013]下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步的解釋。
[0014]如圖1所示，一種木質纖維素類原料水解製糖的機械攪拌反應裝置，是由水解反應器I和頂蓋10組成，頂蓋10上設有進料口 12、攪拌電機13、溫度探頭接口 11、壓力表接口 16和排氣管；水解反應器I內部設有攪拌槳2，底部設有出料口 3和噴氣嘴4、9 ;噴氣嘴
4、9分別與蒸汽管道、壓縮空氣管道相連通。
[0015]水解反應前，打開水解反應器I上的進料口 12，將木質纖維素原料和反應液體分別裝入水解反應器I中，蓋好水解反應器I上的進料口 12，關好水解反應器I相應的閥門，水解反應器I加熱利用蒸汽加熱。打開蒸汽閥5，使反應液體循環，打開攪拌電機13，控制攪拌漿2在一定的轉速，使物料和反應液均勻受熱，用蒸汽加熱到反應溫度。控制排氣閥15的打開程度，保持一定的壓力。控制蒸汽閥5的打開程度，使溫度維持在反應所需條件；同時打開壓縮空氣閥8，使反應液體保持循環狀態。反應一定時間後，關閉蒸汽閥5，保持壓縮空氣閥8打開，進行降溫。反應液降到一定溫度後，關閉壓縮空氣閥8，打開排氣閥15。打開出料口 3，放出水解液和物料。打開水解反應器I上的進料口 12，清洗水解反應器1，反應結束。
[0016]升溫過程中，打開蒸汽閥5，蒸汽由噴氣嘴4和噴氣嘴9進入水解反應器1，蒸汽帶動水解反應器I底部的液體和木質纖維素物料循環運動，打開攪拌電機13，控制攪拌漿2在一定的轉速，使物料和反應液均勻受熱。攪拌槳2採用三檔攪拌，下部攪拌槳2靠近水解反應器I的底部，下部攪拌槳的長度較中間和上部攪拌槳寬，以保證沉積在底部的木質纖維素物料可以充分混合，保證傳質和傳熱速度。保溫過程中，關小蒸汽閥5，同時打開壓縮空氣閥8，保證水解反應器I內的反應液和物料充分循環運動。降溫過程中，關閉蒸汽閥5，通過控制壓縮空氣閥8，保證水解反應器I內的反應液和物料循環。溫度降至一定程度關閉壓縮空氣閥8，關閉攪拌電機13。
[0017]以上所述僅為本實用新型示意性具體實施方案，並非用以限制本實用新型的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬於本實用新型保護的範圍。
【權利要求】
1.一種木質纖維素類原料水解製糖的機械攪拌反應裝置，其特徵在於，是由水解反應器(I)和頂蓋(10)組成，頂蓋(10)上設有進料口(12)、攪拌電機(13)、溫度探頭接口(11)、壓力表接口(16)和排氣管；水解反應器(I)內部設有攪拌槳(2)，底部設有出料口(3)和噴氣嘴(4、9);噴氣嘴(4、9)分別與蒸汽管道、壓縮空氣管道相連通。
2.根據權利要求1所述的反應裝置，其特徵在於，所述攪拌槳(2)採用三檔攪拌。
3.根據權利要求1所述的反應裝置，其特徵在於，所述蒸汽管道上設有蒸汽閥(5)，壓縮空氣管道上設有壓縮空氣閥(8 )。
【文檔編號】B01J19/18GK203737241SQ201420070109
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月18日 優先權日:2014年2月18日
【發明者】張東旭 申請人:麗水學院