一种木质纤维素类原料水解制糖的机械搅拌反应装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种木质纤维素类原料水解制糖的机械搅拌反应装置，是由水解反应器和顶盖组成，顶盖上设有进料口、搅拌电机、温度探头接口、压力表接口和排气管；水解反应器内部设有搅拌桨，底部设有出料口和喷气嘴；喷气嘴分别与蒸汽管道、压缩空气管道相连通。本实用新型的木质纤维素类原料水解制糖的装置和现有技术相比，反应升温迅速、温度控制比较准确、反应过程中反应器内温度均匀，水解糖得率较高，操作简单，保障了安全高效生产。
【专利说明】一种木质纤维素类原料水解制糖的机械搅拌反应装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到木质纤维素原料水解制糖【技术领域】，具体地说是一种水解木质纤维素类原料中的纤维素、半纤维素成分制糖的装置。
【背景技术】
[0002]木质纤维素是一种可再生的生物质原料，具有来源广泛、资源丰富的特点。木质纤维素中的半纤维素成分水解后可制得低聚木糖、木糖等产品，纤维素成分水解可制得葡萄糖。木质纤维素水解糖可进一步通过生物发酵和化学法制得乙醇、乳酸、木糖醇等化学品。为了维持经济可持续发展，利用可再生生物质原料替代石化原料成为国内外研究的热点。寻求一种高效低能耗水解木质纤维素的方法是木质纤维素基能源和化学品工业化生产的关键。
[0003]目前在国内和国际上,利用木质纤维素类原料通过高温水解、超低酸或稀酸水解制糖多采用机械搅拌式反应器，生产中多采用常规生产设备，由于水解设备设计不合理，木质纤维素物料易沉积在反应器底部，造成原料加热不均匀、水解糖分分解严重、副产物较多、糖得率较低等问题，影响了木质纤维素原料在能源和化工行业的应用。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种结构合理、能耗低、加热均匀、木质纤维素水解得糖率较高的水解装置。
[0005]为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是:一种木质纤维素类原料水解制糖的机械搅拌反应装置，是由水解反应器I和顶盖10组成，顶盖10上设有进料口 12、搅拌电机13、温度探头接口 11、压力表接口 16和排气管；水解反应器I内部设有搅拌桨2，底部设有出料口 3和喷气嘴4、9 ;喷气嘴4、9分别与蒸汽管道、压缩空气管道相连通。
[0006]上述搅拌桨2采用三档搅拌。
[0007]上述蒸汽管道上设有蒸汽阀5，压缩空气管道上设有压缩空气阀8。
[0008]所述的水解反应器I在反应前，首先打开水解反应器进料口 12，将木质纤维素原料装入水解反应器I中，在水解反应器I内加入反应液体，盖好水解反应器I上的进料口12，关好相应的阀门，可以升温反应。
[0009]所述的水解反应器I反应过程中，保持排气阀15在打开状态，通过控制排气阀15打开程度控制压力。通过蒸汽阀5的打开程度控制蒸汽通入量，使温度保持在需要控制的条件。
[0010]本实用新型的木质纤维素类原料水解制糖的装置和现有技术相比，反应升温迅速、温度控制比较准确、反应过程中反应器内温度均匀，水解糖得率较高，操作简单，保障了安全高效生产。
【专利附图】
【附图说明】[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012](1、水解反应器；2、搅拌桨；3、出料口 ；4、喷气嘴；5、蒸汽阀；6、蒸汽入口 ；7、压缩空气入口 ；8、压缩空气阀；9、喷气嘴；10、顶盖；11、温度探头接口 ；12、进料口 ；13、搅拌电机；14、排气口 ；15、排气阀；16、压力表接口)。
【具体实施方式】
[0013]下面结合说明书附图对本实用新型作进一步的解释。
[0014]如图1所示，一种木质纤维素类原料水解制糖的机械搅拌反应装置，是由水解反应器I和顶盖10组成，顶盖10上设有进料口 12、搅拌电机13、温度探头接口 11、压力表接口 16和排气管；水解反应器I内部设有搅拌桨2，底部设有出料口 3和喷气嘴4、9 ;喷气嘴
4、9分别与蒸汽管道、压缩空气管道相连通。
[0015]水解反应前，打开水解反应器I上的进料口 12，将木质纤维素原料和反应液体分别装入水解反应器I中，盖好水解反应器I上的进料口 12，关好水解反应器I相应的阀门，水解反应器I加热利用蒸汽加热。打开蒸汽阀5，使反应液体循环，打开搅拌电机13，控制搅拌浆2在一定的转速，使物料和反应液均匀受热，用蒸汽加热到反应温度。控制排气阀15的打开程度，保持一定的压力。控制蒸汽阀5的打开程度，使温度维持在反应所需条件；同时打开压缩空气阀8，使反应液体保持循环状态。反应一定时间后，关闭蒸汽阀5，保持压缩空气阀8打开，进行降温。反应液降到一定温度后，关闭压缩空气阀8，打开排气阀15。打开出料口 3，放出水解液和物料。打开水解反应器I上的进料口 12，清洗水解反应器1，反应结束。
[0016]升温过程中，打开蒸汽阀5，蒸汽由喷气嘴4和喷气嘴9进入水解反应器1，蒸汽带动水解反应器I底部的液体和木质纤维素物料循环运动，打开搅拌电机13，控制搅拌浆2在一定的转速，使物料和反应液均匀受热。搅拌桨2采用三档搅拌，下部搅拌桨2靠近水解反应器I的底部，下部搅拌桨的长度较中间和上部搅拌桨宽，以保证沉积在底部的木质纤维素物料可以充分混合，保证传质和传热速度。保温过程中，关小蒸汽阀5，同时打开压缩空气阀8，保证水解反应器I内的反应液和物料充分循环运动。降温过程中，关闭蒸汽阀5，通过控制压缩空气阀8，保证水解反应器I内的反应液和物料循环。温度降至一定程度关闭压缩空气阀8，关闭搅拌电机13。
[0017]以上所述仅为本实用新型示意性具体实施方案，并非用以限制本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种木质纤维素类原料水解制糖的机械搅拌反应装置，其特征在于，是由水解反应器(I)和顶盖(10)组成，顶盖(10)上设有进料口(12)、搅拌电机(13)、温度探头接口(11)、压力表接口(16)和排气管；水解反应器(I)内部设有搅拌桨(2)，底部设有出料口(3)和喷气嘴(4、9);喷气嘴(4、9)分别与蒸汽管道、压缩空气管道相连通。
2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述搅拌桨(2)采用三档搅拌。
3.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述蒸汽管道上设有蒸汽阀(5)，压缩空气管道上设有压缩空气阀(8 )。
【文档编号】B01J19/18GK203737241SQ201420070109
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日
【发明者】张东旭 申请人:丽水学院