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单床两段连续操作糠醛及纸浆与木质素多联产系统与方法

申请号: CN201710471611.8
申请人: 北京化工大学; 汪春雷
申请日期: 2017年6月20日

摘要文本

本发明涉及一种单床两段连续操作糠醛及纸浆与木质素多联产系统与方法,其中方法包括原料、水蒸气、催化剂与溶剂在加压反应釜混合蒸煮,通过反应器结构改进与参数优化,同时制备糠醛、纸浆和木质素并实现连续运行操作;加压反应釜内旋风分离器、混合蒸煮段与汽提段的内循环、多个水蒸气分布器以及多个系统循环的使用,改善了反应釜混合效果,提高了传热传质和反应速率,减少了汽提段气体出口的物料夹带,提高了糠醛收率和系统技术经济性;反应釜里面气液固的充分混合以及气体和固体的快速分离,也有利于提高纸浆和木质素的收率,从而达到系统技术与经济性的优化组合。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 单床两段连续操作糠醛及纸浆与木质素多联产系统与方法
专利类型 发明授权
申请号 CN201710471611.8
申请日 2017年6月20日
公告号 CN109092212B
公开日 2024年3月22日
IPC主分类号 B01J3/04
权利人 北京化工大学; 汪春雷
发明人 代建军; 康秦豪; 汪春雷; 冉春梅; 刘洋; 张贺东; 高作鹏; 敖文雅; 毛笑; 付洁
地址 北京市朝阳区北三环东路15号; 北京市东城区东羊管胡同1-9-1403

专利主权项内容

1.一种单床两段连续操作糠醛及纸浆与木质素多联产系统,其特征在于 : 该系统包括依次连通连接的原料进料单元(13)、浸渍罐(16)、催化剂溶剂进料单元(7)、加压反应釜(1)、水蒸气进汽单元、糠醛精馏单元(9)、液固产物卸料单元、洗涤单元(19)、纸浆收集单元和木质素提取单元(23),加压反应釜采用水蒸气加热方式,原料、催化剂、溶剂和水蒸气在加压反应釜(1)混合反应生成糠醛并使加压反应釜(1)保持在沸腾状态,固体残留物包括纸浆和木质素,加压反应釜(1)上部通过反应釜出气管(8)和连接管道管件与糠醛精馏单元(9)连通,加压反应釜(1)底部通过管道与液固产物卸料单元连通连接;液固产物卸料单元与洗涤单元(19)通过管道连通连接,洗涤单元(19)与纸浆收集单元通过管道连通连接,木质素提取单元(23)与纸浆收集单元的过滤器(20)通过管道连通连接;原料进料单元(13)包括多个旋转阀组成的闭锁料斗、螺旋挤压进料器(14)和气封系统;原料由闭锁料斗加入,依靠重力和旋转阀的作用进入螺旋挤压进料器(14),螺旋挤压进料器(14)将原料输送至浸渍罐(16),闭锁料斗内通入惰性气体;催化剂溶剂进料单元(7)包括依次连通连接的催化剂溶剂混合设备和催化剂溶剂进料管(15),催化剂溶剂进料管(15)和浸渍罐(16)连通连接,浸渍罐(16)和加压反应釜(1)通过水平或倾斜的管道连通连接,催化剂包括各种固体酸催化剂、金属或金属氧化物催化剂、路易斯酸和有机酸;加压反应釜(1)采用单床两段式结构,包括上面横截面积较小的反应釜汽提段(2)和下面横截面积较大的反应釜混合蒸煮段(3),反应釜汽提段(2)内部有内旋风分离器(11),内旋风分离器(11)的上部和反应釜出气管(8)连通连接,旋风分离器(11)下部的出料管出口在反应釜汽提段(2)和反应釜混合蒸煮段(3)的交界处,反应釜混合蒸煮段(3)有水蒸气分布器一(5)和水蒸气分布器二(6),加压反应釜(1)还设有反应釜混合蒸煮段(3)到反应釜汽提段(2)的反应釜循环管(17);水蒸气进汽单元包括水蒸气发生系统、水蒸气进汽管(4)和蒸汽的温度与流量控制系统,水蒸气进汽管(4)和反应釜混合蒸煮段(3)里面的水蒸气分布器一(5)和水蒸气分布器二(6)连通连接;糠醛精馏单元(9)包括闪蒸罐、碱液中和系统和多个精馏塔,加压反应釜(1)和糠醛精馏单元(9)通过反应釜出气管(8)和连接管道管件连通;糠醛精馏单元(9)回收的催化剂和溶剂返回到洗涤单元(19),糠醛精馏单元(9)和洗涤单元(19)通过管道连通连接,糠醛精馏单元(9)的废水经处理后作为水蒸气,进入水蒸气进汽单元循环使用;液固产物卸料单元包括反应釜底出料管(12)和卸料罐(18),加压反应釜(1)和卸料罐(18)通过多个反应釜底出料管(12)和连接管道管件连通;洗涤单元(19)包括多个酸洗或碱洗塔和多个水洗塔,卸料罐(18)和洗涤单元(19)通过管道连通连接,洗涤单元的酸洗或碱洗塔输入酸或碱液进行酸洗或碱洗;纸浆收集单元包括依次连通连接的过滤器(20)、干燥器(21)、纸浆成型设备(22),洗涤单元(19)和过滤器(20)通过管道连通连接,过滤器(20)移出的固体纸浆产物输送至干燥器(21), 干燥器(21)和纸浆成型设备(22)连通连接,过滤器(20)移出的液体输送至木质素提取单元(23);木质素提取单元(23)包括依次连通连接的木质素絮凝沉降设备、木质素过滤设备、木质素干燥设备,木质素提取单元(23)排出液体输送至催化剂溶剂进料单元(7)和浸渍罐(16),木质素提取单元(23)、催化剂溶剂进料单元(7)和浸渍罐(16)分别通过管道连通连接;反应釜混合蒸煮段(3)的抽提液一路由反应釜循环管(17)输送回反应釜汽提段(2),另一路经过连接管道进入浸渍罐(16);反应釜循环管(17)将反应釜混合蒸煮段(3)的抽提液循环输送至上部的反应釜汽提段(2)和浸渍罐(16),浸渍罐(16)的液固混合物经催化剂溶剂进料管(15)和连接管道进入反应釜混合蒸煮段(3)的下部低于抽提液口的位置;加压反应釜(1)的温度由水蒸气的流量来调节, 水蒸气的流量由水蒸气流量调节阀(24)来控制,反应釜出气管(8)的流量由反应釜出气管调节阀(10)来调节, 反应釜出气管调节阀(10)由加压反应釜(1)的温度控制,以保证加压反应釜(1)操作在沸腾状态。 关注公众号马克数据网