专利名称：利用木糖母液制备糠醛的生产装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及木糖生产技术领域，尤其涉及一种利用木糖母液制备糠醛的生产装置。
背景技术：
木糖母液是木糖结晶后留下一种副产物，呈深颜色的粘稠液体状，里面含有木糖、 L一阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖等多种糖份，其中木糖含量最高。木糖母液因不同生产厂家以及不同批号而导致木糖含量不同，一般情况下木糖的含量为55%左右。采用传统的方法很难将木糖母液的糖份分离出来。如果采用色谱分离的方法虽然可以将里面不同的糖分离出来，但由于色谱分离的技术成本太高而无法推广。目前，我国木糖厂家生产中所得到的木糖母液大都以一种副产品低价出售给做食品添加剂企业制作酱色，做为酱油、醋等调味食品的著色剂。由于木糖母液的市场需要逐渐萎缩，且售价较低，木糖生产厂家经济效益损失较大，急需要寻找木糖母液开发利用的新途径。以木糖母液为原料制取糠醛是木糖母液利用的很好途径，但目前尚无此类成熟技术，亦无利用木糖母液制备糠醛的生产装置。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足而提供一种利用木糖母液制备糠醛的生产装置的技术方案，该技术方案能以木糖母液为原料制得糠醛，且木糖转化为糠醛的转化率高，达到增加产品附加值、提高生产效益的目的。本实用新型提供的一种利用木糖母液制备糠醛的生产装置，其特征在于，它包括糠醛转化蒸馏一体塔、冷凝器、分液器，所述糠醛转化蒸馏一体塔有反应釜、变径节、数个塔节和塔帽，所述反应釜和变径节、塔节之间、塔节与塔帽均通过法兰连接在一起，变径节通过快开阀与塔节连接在一起；每个塔节内部至少设有1层与塔节侧壁垂直的筛板塔板，筛板塔板上分布有若干筛孔，所述筛板塔板一侧设有弓形孔、其相邻筛板塔板的另一侧设有同样的弓形孔，弓形孔处向上设有竖直的溢流堰，弓形孔向下与降液管相连；塔帽顶端设有馏出口，塔帽侧面设有回流口，反应釜上部设有减压阀、侧面设有进料口，反应釜内设有直接蒸汽加热分配器，所述直接蒸汽加热分配器的表面分布有若干个蒸汽孔，反应釜外部设有夹套，夹套上设有蒸汽入口、蒸汽出口 ；硫酸罐、木糖母液储罐分别通过管道与进料口相连接，减压阀通过管道与冷凝器的入口相连接，馏出口通过管道与冷凝器的入口相连接，冷凝器通过管道与分液器的顶端相连接，分液器的侧面通过管道分别与回流口和水醛罐相连接，分液器的底部通过管道与粗醛储藏罐相连接。与所述快开阀相连的塔节内设有筛孔分离板，所述筛孔分离板布有若干筛孔I。在所述连接分液器与回流口的管道上还设有流量计。所述快开阀直径250mm，塔节的直径400mm，筛板塔板数为15块，筛板塔板间距为 300mm，溢流堰高度为30mm，降液管高度为筛板塔板间距14/15，筛孔直径为6mm，筛板塔板
开孔率5%。[0008]筛孔分离板能够在打开快开阀避免反应釜中的液体发生冲塔现象。变径节通过快开阀与塔节连接在一起，使糠醛转化蒸馏一体塔同时具备反应器和蒸馏塔的功能，木糖母液的水解反应及糠醛蒸馏先后在一套设备内进行，可以减少运行设备，降低生产成本。本实用新型的有益效果是本实用新型工艺流程简单，利用二步法即可将木糖母液中的木糖转化为糠醛后又提取出来，本实用新型采用的工艺可使木糖母液中木糖转化为糠醛的转化率达到90 95%，本实用新型具有投资少、运行成本低、产品增值明显等优点。1 吨木糖含量为55%的木糖母液可生产300kg糠醛，糠醛按按1. 35万元/吨计算，300kg价值 4050，而木糖母液市场价1450元/吨，每吨增值沈00元。本实用新型的专用设备使木糠转化为糠醛和糠醛蒸馏在同一装置内完成，节省了设备，更加方便操作。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的糠醛转化蒸馏一体塔之结构示意图。图3为本实用新型的筛板塔板之结构示意图。图4为本实用新型的筛孔分离板之结构示意图。图5为本实用新型的直接蒸汽加热分配器之结构示意图。其中，1一夹套，2—直接蒸汽加热分配器，3—蒸汽入口，4一进料口，5—木糖母液储罐，6—减压阀，7—硫酸罐，8—馏出口，9一回流口，10—冷凝器，11 一分液器，12—流量计，13—筛孔分离板，14 一快开阀，15—反应爸，16—水醛罐，17—粗醛储藏罐，18—蒸汽出口，19一弓形孔，20—筛板塔板，21—法兰，22—塔节，23—溢流堰，24—降液管，25—变径节，26—筛孔，27—筛孔I 二8—蒸汽孔，29—塔帽，30—糠醛转化蒸馏一体塔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体结构和原理做进一步说明。如图所示，本实用新型的利用木糖母液制备糠醛的生产装置，它包括糠醛转化蒸馏一体塔30、冷凝器10、分液器11，所述糠醛转化蒸馏一体塔30有反应釜15、变径节25、 数个塔节22和塔帽四，所述反应釜15和变径节25、塔节22之间、塔节22与塔帽四均通过法兰21连接在一起，变径节25通过快开阀14与塔节22连接在一起；每个塔节22内部至少设有1层与塔节22侧壁垂直的筛板塔板20，筛板塔板20上分布有若干筛孔27，所述筛板塔板20 —侧设有弓形孔19、其相邻的筛板塔板20的另一侧设有同样的弓形孔19，弓形孔19处向上设有竖直的溢流堰23，弓形孔19向下与降液管M相连；塔帽四顶端设有馏出口 8，塔帽四侧面设有回流口 9，反应釜15上部设有减压阀6、侧面设有进料口 4，反应釜15内设有直接蒸汽加热分配器2，所述直接蒸汽加热分配器2的表面分布有若干个蒸汽孔观，反应釜15外部设有夹套1，夹套1上设有蒸汽入口 3、蒸汽出口 18 ；硫酸罐7、木糖母液储罐5分别通过管道与进料口 4相连接，减压阀6通过管道与冷凝器10的入口相连接， 馏出口 8通过管道与冷凝器10的入口相连接，冷凝器10通过管道与分液器11的顶端相连接，分液器11的侧面通过管道分别与回流口 9和水醛罐16相连接，分液器11的底部通过管道与粗醛储藏罐17相连接；与所述快开阀14相连的塔节22内设有筛孔分离板13，所述筛孔分离板13布有若干筛孔I 27 ；在所述连接分液器11与回流口 9的管道上还设有流量计12 ；所述快开阀14直径250mm，塔节22的直径400mm，筛板塔板20数为15块，筛板塔板 20间距为300mm，溢流堰23高度为30mm，降液管M高度为筛板塔板20间距14/15，筛孔沈直径为6mm，筛板塔板20开孔率5%。通过本实用新型利用木糖母液制备糠醛具体过程是，依次安排下步骤来进行①装料按照重量份配比为木糖母液硫酸溶液=3 1的配比将600Kg木糖母液和 200Kg硫酸溶液加入到糠醛转化蒸馏一体塔30所属的反应釜15中，所述木糖母液的木糖质量浓度为阳％，所述硫酸溶液的质量浓度为5% ；②反应关闭糠醛转化蒸馏一体塔30上的快开阀14和减压阀6，通过直接蒸汽加热分配器2向反应釜15通入蒸汽，使反应釜15内的压力升至4. 5kg/cm2后并保持1. 5 2小时，木糖在硫酸作用下脱水转化为糠醛；③蒸馏当木糖转化为糠醛的反应完成后，停止向反应釜15通入蒸汽，打开减压阀6进行减压，减压阀6打开的不要太快，反应釜15内的压力降至0. 2/cm2时打开快开阀14，关闭减压阀6，向夹套1内输送蒸汽对反应釜15进行加热，使反应釜15内的温度为102 103 °C、压力为0. 20kg/cm2，糠醛转化蒸馏一体塔30的塔顶温度为98°C、压力为 0. lkg/cm2，开始蒸馏；糠醛与水形成的混合蒸汽从馏出口 8进入冷凝器10冷却为液体流入分液器11，开启回流口 9上的阀门使分液器11上层的水醛进行塔顶回流，回流比控制为1 0. 5，多余的水醛放至水醛罐16中，分液器11底部的粗醛放到粗醛储藏罐17 ；当塔顶温度升至为99. 4°C时回流比调整为1 :0. 8，当塔顶温度高于99. 4°C时停蒸馏；④排渣向反应釜15中加入水使液体混合物体积为反应釜15容积的3/4后，对反应釜15进行加热煮沸2小时，将反应釜15中的液体混合物排出，按糠醛含量为100%计算时共得到190Kg的糠醛，木糖转化为糠醛的转化率为95%。
权利要求1.一种利用木糖母液制备糠醛的生产装置，其特征是，它包括糠醛转化蒸馏一体塔、冷凝器、分液器，所述糠醛转化蒸馏一体塔有反应釜、变径节、数个塔节和塔帽，所述反应釜和变径节、塔节之间、塔节与塔帽均通过法兰连接在一起，变径节通过快开阀与塔节连接在一起；每个塔节内部至少设有1层与塔节侧壁垂直的筛板塔板，筛板塔板上分布有若干筛孔， 所述筛板塔板一侧设有弓形孔、其相邻筛板塔板的另一侧设有同样的弓形孔，弓形孔处向上设有竖直的溢流堰，弓形孔向下与降液管相连；塔帽顶端设有馏出口，塔帽侧面设有回流口，反应釜上部设有减压阀、侧面设有进料口，反应釜内设有直接蒸汽加热分配器，所述直接蒸汽加热分配器的表面分布有若干个蒸汽孔，反应釜外部设有夹套，夹套上设有蒸汽入口、蒸汽出口 ；硫酸罐、木糖母液储罐分别通过管道与进料口相连接，减压阀通过管道与冷凝器的入口相连接，馏出口通过管道与冷凝器的入口相连接，冷凝器通过管道与分液器的顶端相连接，分液器的侧面通过管道分别与回流口和水醛罐相连接，分液器的底部通过管道与粗醛储藏罐相连接。
2.根据权利1所述的一种利用木糖母液制备糠醛的生产装置，其特征是，与所述快开阀相连的塔节内设有筛孔分离板，所述筛孔分离板布有若干筛孔I。
3.根据权利1所述的一种利用木糖母液制备糠醛的生产装置，其特征是，在所述连接分液器与回流口的管道上还设有流量计。
4.根据权利1所述的一种利用木糖母液制备糠醛的生产装置，其特征是，所述快开阀直径250mm，塔节的直径400mm，筛板塔板数为15块，筛板塔板间距为300mm，溢流堰高度为 30mm,降液管高度为筛板塔板间距14/15，筛孔直径为6mm，筛板塔板开孔率5%。
专利摘要本实用新型涉及一种利用木糖母液制备糠醛的生产装置。它包括糠醛转化蒸馏一体塔、冷凝器、分液器，糠醛转化蒸馏一体塔有反应釜、变径节、数个塔节和塔帽，反应釜和变径节、塔节之间、塔节与塔帽均通过法兰连接在一起，变径节通过快开阀与塔节连接在一起；硫酸罐、木糖母液储罐分别通过管道与进料口相连接，减压阀通过管道与冷凝器的入口相连接，馏出口通过管道与冷凝器的入口相连接，冷凝器通过管道与分液器的顶端相连接，分液器的侧面通过管道分别与回流口和水醛罐相连接，分液器的底部通过管道与粗醛储藏罐相连接。本实新型使木糖母液中木糖转化为糠醛的转化率达到90～95%，本发明具有投资少、运行成本低、产品增值明显等优点。
文档编号B01D3/14GK202237324SQ201120374168
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者杨会桐, 杨士涛, 杨太勇, 杨太敏, 杨晓静 申请人:山东金缘生物科技有限公司