本发明属于生物化工领域，特别涉及到发酵法生产1,3-丙二醇和2,3-丁二醇过程纯化的设备及工艺。
背景技术：
1,3-丙二醇（pdo）和2,3-丁二醇（bdo）都是重要的化工原料，pdo是合成记忆纤维聚对苯二甲酸丙二醇酯（ptt）的关键原料。生物法pdo生产技术长期被杜邦公司垄断，使得ptt纤维一直无法大规模生产。我公司与清华大学合作开发pdo生产技术，实施生物基pdo技术工业化生产，以满足自己ptt聚合工厂的需求。
bdo作为化工产品可直接用于多种行业，例如可用作有机溶剂、化妆品原料、风味添加剂、燃料的添加剂等。
在微生物发酵法生产pdo和bdo过程中，发酵液因含有色素而呈现淡黄色，色素的存在会影响产品pdo和bdo的应用，因此，为获得合格的pdo和bdo，产品必须进行脱色处理。常规脱色工艺有活性炭脱色，刘德华等报道了一种活性炭柱或大孔树脂柱对pdo精馏产品进行脱色处理（刘德华等.从1,3-丙二醇发酵液纯化1,3-丙二醇的方法及应用[p].中国专利：201510206096.1.2015-07-22）。
目前脱色大致有粉炭间歇脱色和颗粒炭连续脱色两种，相对于粉炭间歇脱色，颗粒炭连续脱色具有劳动强度低、操作简便、产品质量高等特点。目前用于颗粒炭连续脱色的吸附塔有多种形式，天津莱西科技有限公司的曹淦堃开发了一种活性炭脱色精制塔（曹淦堃.一种活性炭吸附脱色精制塔[p].中国专利：201220538018.3.2012-10-19），成都世煌生物科技有限公司的颜泽勤开发了一种脱色罐（颜泽勤.脱色罐[p].中国专利：201420044392.7.2014-01-24），沭阳龙睿油脂加工有限公司的倪震开发了一种工业甘油脱色装置（倪震.一种工业甘油脱色装置[p].中国专利：201520344427.3.2015-05-26）。这些专利存在一下不足：1）装炭和排炭不方便；2）脱色罐的构件设计过于简单，活性炭使用前的反冲洗、排气等过程无法实现。
此外，紫外吸光度是反映pdo产品质量的重要指标，pdo的紫外吸光度影响产品在合成高分子聚合物应用中的重要参数，现有技术很难将pdo产品紫外吸光度降低到0.1（270nm）以下，影响pdo产品在聚合方面的应用。
技术实现要素：
本发明的目的在于弥补现有技术中存在的不足，提供一种用于1,3-丙二醇和2,3-丁二醇纯化的设备及工艺，降低产品色度和紫外吸光值，提升产品质量，满足聚合级产品要求。
为达到上述目的，一种用于1,3-丙二醇和2,3-丁二醇纯化的设备，其特征在于包括核心构件颗粒炭吸附罐及配套的部件，所述的颗粒炭吸附罐带有物料入口、进气口、排气口、排水口、丝网、过滤筛板、石英砂、排炭口、视镜、反冲水入口，其中，物料入口、进气口、排气口位于吸附罐上封头，排水口位于吸附罐筒体上部侧面，视镜安装在吸附罐筒体上部的正面，下封头有反冲水入口，丝网、石英砂、过滤筛板位于吸附罐内的下部，石英砂在丝网和过滤筛板之间，排炭口位于吸附罐筒体下部侧面；所述的吸附罐的配套部件有原料罐、进料泵、调节阀、流量计、颗粒炭分离罐、水泵、保安过滤器、产品罐、不合格产品罐，其中进料泵一端连接原料罐，一端连接调节阀，并通过流量计控制调节阀的开度，流量计连接颗粒炭吸附罐的物料入口，颗粒炭吸附罐的排炭口连接颗粒炭分离罐，颗粒炭分离罐与水泵连接，保安过滤器与颗粒炭吸附罐连接，保安过滤器的另一端连接产品罐和不合格产品罐。
上述技术方案中，所述的进料流量是由流量计与调节阀联动控制的，流量计具有信号反馈功能，设定一定流量后，流量计输出反馈信号给调节阀，调节阀开度接收流量计的反馈信号后开度发生变化，直至流量计读数与设定流量一致；
上述技术方案中，所述的吸附罐的排水口和反冲进水入口，是用于冲洗颗粒炭的，颗粒炭装入罐内后，从罐底的反冲水入口进水反冲洗，将颗粒炭中的粉炭洗净，水和粉炭从吸附罐筒体上部侧面排水口排出；
上述技术方案中，所述的排气口是用于排出颗粒炭中的空气，颗粒炭空隙发达，清洗并沥干水后，孔隙内有大量空气，进料后，孔隙中的空气通过排气口不断排出；
上述技术方案中，所述的排炭口是用于排出颗粒炭，在颗粒炭吸附罐内装有水的情况下，颗粒炭可以顺畅地从罐内流出，流出的颗粒炭和水通过颗粒炭分离罐分离，分离后的颗粒炭装袋，水通过水泵泵回吸附罐反复使用；
上述技术方案中，所述的颗粒炭吸附罐是由1个或者多个吸附罐串联组成，充分发挥颗粒炭的吸附性能，任意一个吸附罐内的颗粒炭吸附饱和后，从设备中断开，便于更换颗粒炭；
上述技术方案中，所述的保安过滤器是用于过滤脱色液，过滤介质是钛金属、陶瓷或有机膜，过滤介质孔径为0.5-5μm。
本发明设备能吸附脱除pdo、bdo物料中的色素及杂质，并且能将颗粒炭吸附的pdo、bdo物料漂洗回收，并顺利将吸附饱和的颗粒炭从吸附罐内排出。颗粒炭对pdo或bdo物料吸附脱色达到饱和后，废炭用水将pdo或bdo物料漂洗干净，浸泡在水中的颗粒炭可以流畅地与水从排炭口排出至颗粒炭分离罐，颗粒炭与水在分离罐内固液分离，水透过分离罐内的过滤板，颗粒炭则被过滤板截留，过滤板与水平方向有一定夹角，颗粒炭从分离罐侧面的出口推出，装入包装袋。
一种用于1,3-丙二醇和2,3-丁二醇纯化的工艺，包括以下步骤：
1）颗粒炭装入吸附罐内后，从吸附罐底部的反冲水入口进水反冲洗颗粒炭，将粉炭和灰份从排水口排出；
2）pdo或bdo物料进入吸附罐后，通过排气口将颗粒炭内的空气排出；
3）排气完成，排气口有pdo或bdo物料流出后，关闭排气口，调节吸附罐底出口阀门开度，通过丝网、石英砂和过滤筛板进行物料吸附脱色操作；
4）脱色吸附后的pdo或bdo物料因含水量高，经保安过滤器后进入不合格产品罐，待水分合格后进入合格产品罐；
5）颗粒炭吸附饱和后，通过进气口进压缩空气将吸附罐内pdo或bdo物料尽量吹干后，从吸附罐顶的物料入口进水漂洗，回收其中的pdo或bdo物料，漂洗水进不合格产品罐；
6）漂洗结束后，保持吸附罐内有一定量水，打开排炭口，使水和颗粒炭排出，流入到颗粒炭分离罐，分离后，将颗粒炭装入包装袋，水透过颗粒炭分离罐内的过滤板后，由水泵泵回吸附罐内反复使用。
本发明的有益效果是：
1）颗粒炭吸附罐结构简单，排炭顺畅，吸附饱和后的颗粒炭经颗粒炭分离罐排出后装袋方便；
2）颗粒炭吸附罐具有底部反冲水入口和上部排水口，可以将颗粒炭中的粉炭和灰份方便快捷地冲洗干净；
3）颗粒炭吸附罐由1个或者多个串联连接，可充分发挥颗粒炭的吸附性能，任意一个吸附罐内的颗粒炭吸附饱和后，从设备中断开，便于更换颗粒炭，
4）pdo产品色度、吸光度显著下降，产品质量大幅提升。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中：1a原料罐；2a是进料泵；2b是水泵；3是调节阀；4是流量计；5是物料入口；6是进气口；7是排气口；8是排水口；9是视镜；10是颗粒炭吸附罐；11是丝网；12是排炭口；13是石英砂；14是过滤筛板；15是颗粒炭分离罐；16是反冲水入口；17是保安过滤器；1b产品罐；1c是不合格产品罐。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细地说明。
本发明公开了一种用于1,3-丙二醇和2,3-丁二醇纯化的设备包括带有物料入口(5)、进气口(6)、排气口(7)、排水口(8)、丝网(11)、过滤筛板(14)、石英砂(13)、排炭口(12)、视镜(9)、反冲水入口(16)的颗粒炭吸附罐(10)及配套部件，其中配套部件的进料泵(2a)一端连接原料罐(1a)，一端连接调节阀(3)，并通过流量计(4)控制调节阀的开度，流量计(4)连接颗粒炭吸附罐的物料入口(5)，颗粒炭吸附罐的排炭口(12)连接颗粒炭分离罐(15)，颗粒炭分离罐与水泵(2b)连接，保安过滤器(17)与颗粒炭吸附罐连接，保安过滤器的另一端连接产品罐(1b)和不合格产品罐(1c)。所述的颗粒炭吸附罐，物料入口(5)、进气口(6)、排气口(7)位于吸附罐上封头，排水口(8)位于吸附罐筒体上部侧面，视镜(9)安装在吸附罐筒体上部的正面，下封头有反冲水入口(16)，丝网(11)、石英砂(13)、过滤筛板(14)位于吸附罐内的下部，石英砂在丝网和过滤筛板之间，排炭口(12)位于吸附罐筒体下部侧面。
本发明设备的操作步骤如下：
1）颗粒炭装入吸附罐内后，从吸附罐底部的反冲水入口(16)进水反冲洗颗粒炭，将粉炭和灰份从排水口(8)排出；
2）pdo或bdo物料进入吸附罐后，通过排气口(7)将颗粒炭内的空气排出；
3）排气完成，排气口(7)有pdo或bdo物料流出后，关闭排气口(7)，调节吸附罐底出口阀门开度，通过丝网(11)、石英砂(13)和过滤筛板(14)进行物料吸附脱色操作；
4）脱色吸附后的pdo或bdo物料因含水量高，经保安过滤器(17)后进入不合格产品罐(1c)，待水分合格后进入合格产品罐(1b)；
5）颗粒炭吸附饱和后，通过进气口(6)进压缩空气将吸附罐内pdo或bdo物料尽量吹干后，从吸附罐顶的物料入口(5)进水漂洗，回收其中的pdo或bdo物料，漂洗水进不合格产品罐(1c)；
6）漂洗结束后，保持吸附罐内有一定量水，打开排炭口(12)，使水和颗粒炭排出，流入到颗粒炭分离罐(15)，分离后，将颗粒炭装入包装袋，水透过颗粒炭分离罐内的过滤板后，由水泵(2b)泵回吸附罐内反复使用。
pdo和bdo原料分别经该工艺吸附，吸附处理前后的参数如下表所示。
表1pdo、bdo原料经颗粒炭吸附前后指标对比
本发明的设备及工艺，颗粒炭吸附罐结构简单，排炭顺畅，吸附饱和后的颗粒炭经颗粒炭分离罐排出后装袋方便；颗粒炭吸附罐具有底部反冲水入口和上部排水口，可以将颗粒炭中的粉炭和灰份方便快捷地冲洗干净；颗粒炭吸附罐由1个或者多个串联连接，可充分发挥颗粒炭的吸附性能，其中任意一个吸附罐内的颗粒炭吸附饱和后，从设备中断开，便于更换颗粒炭；pdo产品色度、吸光度显著下降，产品质量大幅提升。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。