一種木醋酸純化工藝的製作方法
2023-06-06 01:15:41
專利名稱：一種木醋酸純化工藝的製作方法
技術領域：
發明涉及一種利用膜分離技術進行木醋酸純化的工藝。
背景技術：
木醋酸是利用秸稈和其它農林廢棄物進行炭化、氣化生產過程產出的一種產物， 它含有200多種有機物，在殺蟲、殺菌、促進作物生長和食品保鮮、美容保健方面具有重要用途。但生產過程產出的木醋酸原液含有大量的水分和雜質，有機物含量僅有6%左右，影響木醋酸的有效利用，致使產出的大量木醋酸被廢棄，既造成資源浪費，又造成二次汙染。 目前，國內外對木醋酸的純化也做了大量研究，主要有靜置法、蒸餾法、過濾法、分配法、吸附法、靜電法、冷凍法等，但這些技術方法，有的耗能高，有的處理效率低，有的純化度很低、 含水量大。因此，木醋酸的純化至今仍是一個技術難題，影響了木醋酸的推廣應用和秸稈等生物質的綜合開發利用。
發明內容
本發明的目的是提供一種木醋酸純化工藝，把木醋酸原液轉化濃縮為較高純度的產品，以克服現有技術存在的不足，為木醋酸的推廣應用創造技術條件。本發明的木醋酸純化工藝，包括預處理部分和膜分離部分，木醋酸原液先進入原液箱，由壓力泵1送入機械過濾1、機械過濾2，再進入精濾1、精濾2濾除大於1 μ m顆粒雜質後進入膜分離部分；將預處理後的木醋酸原液輸入超濾裝置，通過流量計1回流至原液箱的濃液流量達到超濾總流量的50%-70%時，通過流量計2的淡液輸送入一級濾液箱；一級濾液箱的液位達到50%時通過節流閥回流，調節流量和壓力，啟動壓力泵2進入納濾，分離出的濃液輸送入木醋酸純化液箱，淡液輸送入二級濾液箱；二級濾液箱液位達到50%時，通過節流閥回流，調節流量和壓力，啟動壓力泵3進入高壓反滲透，分離出的濃液輸送入木醋酸純化液箱，淡液輸送入三級濾液箱；通過節流閥回流，調節流量和壓力，進入低壓反滲透， 分離出的濃液輸送入木醋酸純化液箱，分離出的淡液輸送入淡水箱；將木醋酸純化液箱的木醋酸按標準灌裝後即得成品；對排入淡水箱的水，經檢測達到排放標準後即可排放或回收利用，達不到排放標準的進行二次處理。預處理部分由原液箱、壓力泵1、機械過濾1、機械過濾2和精濾1、精濾2組成，各裝置以管道相連接；機械過濾1、機械過濾2的過濾材料是石英沙或活性炭或吸附性樹脂等過濾材料；精濾1、精濾2的濾芯是聚丙烯濾芯或陶瓷濾芯，或能濾除大於1 μ m顆粒雜質的其它濾芯；
膜分離部分主要由超濾、一級濾液箱、壓力泵2、納濾、二級濾液箱、壓力泵3、高壓反滲透、三級濾液箱、壓力泵4、低壓反滲透等裝置及輔助裝置組成，各裝置以管道相連接；超濾裝置核心元件為中空纖維超濾膜，簡稱UF，進液口以管道與預處理部分的精濾2相連；濃液出口以管道和節流閥1、流量計1與原液箱相連接，將不能通過濾膜的濃液回流入原液箱， 同時通過回流加大超濾膜表面的流量和流速；淡液出口以管道和節流閥2、流量計2與一
3級濾液箱相連接，將淡液輸入一級濾液箱，供下一級分離處理；納濾裝置的核心元件為納濾膜，簡稱NF，其進液口以管道與壓力泵3、一級濾液箱相連；濃液出口以管道和節流閥5、流量計4與木醋酸純化液箱相連；淡液出口以管道和節流閥4、流量計3與二級濾液箱相連， 將淡液輸入二級濾液箱供下級分離處理；壓力泵2的兩端液體進、出口以管道和節流閥3 組成回流通道，用以調節納濾膜的工作壓力；高壓反滲透裝置的核心元件為反滲透膜簡稱 RO ；其進液口通過管道與壓力泵3和二級濾液箱相連；濃液出口以管道和節流閥8、流量計 6與木醋酸純化液箱相連；淡液出口以管道和節流閥7、流量計5與三級濾液箱相連，將淡液輸入三級濾液箱，供下一級分離處理；壓力泵3的兩端液體進、出口以管道和節流閥6組成回流通道，用以調節高壓反滲透的工作壓力；低壓反滲透裝置的核心元件同為反滲透膜簡稱R0，但其工作壓力較低，其進液口通過管道與壓力泵4和三級濾液箱相連；濃液出口以管道和節流閥11、流量計8與木醋酸純化液箱相連；淡水出口以管道和節流閥10、流量計7與淡水箱相連；壓力泵4的兩端液體進、出口以管道和節流閥9組成回流通道，用以調節低壓反滲透的工作壓力。
本發明的預處理部分，主要是把大於1 μ m的懸浮物質和絮狀物質等較大顆粒雜質去除掉，保證後續膜處理的順利進行.本發明的積極效果是通過本發明的工藝將木醋酸原液濃縮提純為有機物含量較高的純化液，使其成為一種有價值的生物化工原料，變廢為寶，減少生物質炭化、氣化生產過程的汙染物排放，有利於推動秸稈等生物質的綜合利用；本發明的木醋酸純化工藝生產效率高、耗能低，有利於節能降耗。
附圖為木醋酸純化工藝流程示意圖。
具體實施方式
(1)準備階段將木醋酸原液裝入木醋酸原液箱，關閉節流閥2，打開節流閥1 ； (2) 啟動壓力泵1，將木醋酸原液加壓依次通過機械過濾1、機械過濾2和精濾1、精濾2進行予處理，去除原液中5 μ m以上的顆粒雜質，並將予處理後的原液輸入超濾裝置；(3)打開節流閥2，並調小節流閥1，邊觀察流量計1、流量計2，邊調節節流閥1、節流閥2，使通過流量計 1回流至原液箱的濃液流量達到超濾總流量的50%-70%即可，通過流量計2的淡液輸送入一級濾液箱；(4)納濾裝置的運轉先關閉節流閥4、節流閥5，打開節流閥3，一級濾液箱的液位達到50%時啟動加壓泵2 ；待壓力泵2啟動正常後，先打開節流閥4，同時慢慢打開節流閥5和調節回流節流閥3，通過調節節流閥3，使納濾裝置的工作壓力達到根據純化度要求制定的壓力參數，然後邊觀察流量計3、流量計4，邊調節節流閥4、節流閥5，使通過流量計3、流量計4的流量比符合根據純化度要求制定的參數；分離出的濃液輸送入木醋酸純化液箱，淡液輸送入二級濾液箱；(5)高壓反滲透裝置的運轉；首先打開節流閥6，關閉節流閥 7、節流閥8，二級濾液箱液位達到50%時啟動壓力泵3 ；待壓力泵3運轉正常後，先打開節流閥7，再同時打開節流閥8和調節節流閥6，通過調節節流閥6使反滲透裝置的工作壓力達到根據純化度要求制定的壓力參數，然後邊觀察流量計5、流量計6，邊調整節流閥7、截流閥8，使通過流量計6的濃液和通過流量計5的淡液流量比，符合根據純化度要求確定的參數；分離出的濃液輸出木醋酸純化液箱，淡液輸送入三級濾液箱；(6)低壓反滲透裝置的運行操作原理與高壓反滲透相同，但其運轉是在較低壓力下工作的，壓力調整應符合根據生產要求確定的參數，分離出的濃液輸入木醋酸純化液箱，分離出的淡水輸入淡水箱；(7)將木醋酸純化液箱的木醋酸按標準灌裝後即得成品；(8)對排入淡水箱的淡水，經檢測達到排放標準後既可排放或回收利用，達不到排放標準時應進行二次處理。
膜處理部分的工作原理是這樣的超濾膜用於截留分子量大於500的物質，主要是把溶解性焦油分離出來；用納濾膜截留分子量為200-500的有機物質，把一部分分子量相對較大的木醋酸成份離出來；最後採用反滲透膜把絕大部分的木醋酸成份分離出來，而把木醋酸原液所含的水分排除出去。反滲透採用高壓滲透和低壓滲透相結合，高壓反滲透是在較高工作壓力下截留大於水分子的有機物，低壓反滲透是在較低壓力下進一步截留大於水分子的有機物，這樣就使絕大部分的木醋酸成份與水分離開。納濾、高壓反滲透、低壓反滲透所截留下的有機物即為木醋酸純化液，而從低壓反滲透裝置淡液出口排出的液體即為可以達標排放的淡水。
權利要求
1. 一種木醋酸純化工藝，包括預處理部分和膜分離部分，木醋酸原液先進入原液箱，由壓力泵1送入機械過濾1、機械過濾2，再進入精濾1、精濾2濾除大於1 μ m顆粒雜質後進入膜分離部分；將預處理後的木醋酸原液輸入超濾裝置，通過流量計1回流至原液箱的濃液流量達到超濾總流量的50%-70%時，通過流量計2的淡液輸送入一級濾液箱；一級濾液箱的液位達到50%時通過節流閥回流，調節流量和壓力，啟動壓力泵2進入納濾，分離出的濃液輸送入木醋酸純化液箱，淡液輸送入二級濾液箱；二級濾液箱液位達到50%時，通過節流閥回流，調節流量和壓力，啟動壓力泵3進入高壓反滲透，分離出的濃液輸送入木醋酸純化液箱，淡液輸送入三級濾液箱；通過節流閥回流，調節流量和壓力，進入低壓反滲透，分離出的濃液輸送入木醋酸純化液箱，分離出的淡液輸送入淡水箱；將木醋酸純化液箱的木醋酸按標準灌裝後即得成品；對排入淡水箱的水，經檢測達到排放標準後即可排放或回收利用，達不到排放標準的進行二次處理。
全文摘要
一種木醋酸純化工藝，包括預處理部分和膜分離部分，木醋酸原液先進入原液箱，進行預處理濾除大於1μm顆粒雜質後進入膜分離部分；將預處理後的木醋酸原液輸入超濾裝置，超濾後濃液返回原液箱，淡液輸送入一級濾液箱；再進入納濾，分離出的濃液輸送入木醋酸純化液箱，淡液輸送入二級濾液箱；再進入高壓反滲透，分離出的濃液輸送入木醋酸純化液箱，淡液輸送入三級濾液箱；再進入低壓反滲透，分離出的濃液輸送入木醋酸純化液箱，分離出的淡液輸送入淡水箱。採用本發明工藝提純木醋酸，生產效率高、提取的木醋酸純度高，且能源消耗低；該工藝的應用將有利於推動秸稈等生物質的綜合利用。
文檔編號B01D61/58GK102512961SQ201110333129
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月28日 優先權日2011年10月28日
發明者康全德, 林振衡, 王宏力 申請人:商丘三利新能源有限公司