一种稻壳醋液脱焦脱色的工艺方法与流程

[0001]
本发明属于生物质能源技术领域，具体的，涉及一种稻壳醋液脱焦脱色的工艺方法。


背景技术：

[0002]
近年来，由于环保压力的不断加大和能源危机日益严重，生物质能逐渐被应用起来。目前人们已经开发了许多生物质能利用技术，其中生物质气化多联产技术应用有着很好的前景。随着生物质气化多联产技术的推广应用，伴生的一些问题也逐渐暴露出来。其中最大的问题就是生物质热解气化的中间产物稻壳醋液，该产品在养殖业、茶叶、水果、蔬菜、农业大田种植以及土壤调理等方面都有着广泛的用途，若不加以精细加工和利用，则会造成处理困难和环境污染。传统的稻壳醋液脱焦脱色精制方法是多次反复的蒸馏工艺，能耗高，成本高，且生产效率低下，不符合工业化生产的需要，为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种稻壳醋液脱焦脱色的工艺方法。
[0004]
本发明需要解决的技术问题为：
[0005]
传统的稻壳醋液脱焦脱色精制方法是多次反复的蒸馏工艺，能耗高，成本高，且生产效率低下，不符合工业化生产的需要。
[0006]
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]
一种稻壳醋液脱焦脱色的工艺方法，包括如下步骤：
[0008]
第一步，原醋液转化处理
[0009]
将原醋液泵入反应釜中，通过加热装置，将醋液温度提高到35℃左右；
[0010]
按200ppm浓度计量加入金属氧化剂，反应5～10min；再按浓度为600ppm加入非金属氧化剂、继续反应5～10min，然后按照矿石粉一2.1g/100ml醋液、矿石粉二0.8g/100ml醋液的量加入预配的原醋液中；在35℃左右保温反应50～60min；
[0011]
保温沉降1h，将上部转化液泵入活性炭吸附装置，卸除下部残渣；
[0012]
第二步，吸附脱色
[0013]
向活性炭吸附装置中的转化液中加入活性炭，用量90g/l；其中活性炭将总量按a：b:c的比例分开后依次加入活性炭吸附装置中，且相邻两次活性炭的加入时间分别为e、f；吸附过程中保温35℃，整个吸附反应进行50～60min，吸附结束后将吸附液泵入沉降塔沉降4～10h以上，使吸附液分层；
[0014]
第三步，吸附活性炭与脱焦脱色上清液的分离
[0015]
从沉降塔的中部分液口放出沉降上清液，并将沉降上清液泵入板框压滤机中，滤去沉降上清液中剩余的微量的活性炭，即得脱焦脱色醋液；
[0016]
在沉降塔底部泵入高压气体，将沉降的活性炭和剩余的醋液的混合浓浆沸腾起
来，然后将混合浓浆泵入板框压滤机过滤，将滤液泵入活性炭吸附装置中，滤干的活性炭进行再生处理后，再加入到活性炭吸附装置中进行循环使用。
[0017]
作为本发明的进一步方案，a：b:c为5:3:2；e为5～15min，f为10～20min。
[0018]
作为本发明的进一步方案，矿石粉一为碳酸钙粉，矿石粉二为滑石粉。
[0019]
作为本发明的进一步方案，所述活性炭吸附装置包括搅拌釜与设置在搅拌釜一侧的动力结构；
[0020]
所述动力结构包括传输轨道、垂直抬升架、安装机架、传动连接件与动力输出件，所述垂直抬升架设置在传输轨道上，且垂直抬升架由气缸驱动沿传输轨道做往复运动，所述安装机架固定安装在垂直抬升架上，所述传动连接件与动力输出件固定设置在安装机架上；
[0021]
所述安装机架包括第一安装板与第二安装板，其中第一安装板与第二安装板之间通过若干固定连接柱固定连接，其中两个固定连接柱上固定安装有垫块，垫块上固定安装有传动连接件，所述第二安装板远离第一安装板一面的一端固定安装有托板，另一端安装有安装框架；
[0022]
所述传动连接件包括连接安装板，连接安装板的顶部滑动套接在两个平行设置的滑动杆上，滑动杆的两端固定套接有滑动杆安装座，滑动杆安装座固定安装在垫块上，所述滑动杆上套接有弹簧，弹簧处于连接安装板与一个滑动杆安装座之间；
[0023]
所述连接安装板上固定安装有角度调节电机，角度调节电机的轴伸上固定套接有主动驱动齿轮，所述连接安装板上还转动安装有转动筒，转动筒固定套接有从动齿轮环，从动齿轮环与主动驱动齿轮啮合；
[0024]
所述转动筒的两端内壁上设置有若干沿转动筒轴向设置的条形槽；
[0025]
所述动力输出件包括固定套筒，固定套筒固定安装在托板上，固定套筒转动套接在主动驱动杆上，且固定套筒与主动驱动杆能够沿主动驱动杆的轴向发生相对滑动，所述固定套筒上固定连接有滑动限位杆的一端，滑动限位杆的另一端滑动安装在滑动安装框上，所述滑动安装框滑动安装在安装框架上，所述主动驱动杆上还转动套接有支撑套圈，支撑套圈通过螺栓固定安装在支撑套圈安装板上，所述支撑套圈安装板的一端滑动套接在滑动限位杆上，所述第二安装板铰接有第二驱动气缸的一端，第二驱动气缸的另一端与滑动安装框固定连接；
[0026]
所述滑动安装框上还固定安装有搅拌驱动电机，所述搅拌驱动电机的轴伸端与主动驱动杆的一端固定连接，主动驱动杆的另一端固定连接有卡接杆的一端，卡接杆的外壁上固定设置有与转动筒一端内壁的条形槽相对的凸起，通过卡接杆外壁上的凸起与转动筒内壁上的条形槽的配合，能够实现卡接杆与转动筒在周向上的限位。
[0027]
作为本发明的进一步方案，所述垂直抬升架包括上抬升板与下抬升板，上抬升板与下抬升板之间通过剪叉架连接，所述下抬升板与第一驱动气缸的一端铰接，通过第一驱动气缸能够驱动剪叉架的夹角角度发生变化，从而对上抬升板与下抬升板之间的距离进行调整；
[0028]
所述下抬升板的底部固定设置有若干个滚轮安装架，滚轮安装架上转动设置有滚轮，滚轮沿传输轨道往复滚动，所述上抬升板上固定设置有若干限位圈。
[0029]
作为本发明的进一步方案，所述搅拌釜包括釜体，釜体的外壁上固定设置有若干
加强条，所述釜体内转动设置有一两端开口的空心圆管，该空心圆管的两端与釜体的两端密封转动连接，且该空心圆管的一端与硬质传动杆的一端固定连接，空心圆管的侧壁上固定安装有搅拌叶，硬质传动杆的另一端的外壁上设置有与转动筒一端内壁的条形槽相对的凸起，通过硬质传动杆外壁上的凸起与转动筒内壁上的条形槽的配合，能够实现硬质传动杆与转动筒在周向上的限位。
[0030]
作为本发明的进一步方案，所述空心圆管的另一端通过机械密封结构转动连接有输气管道，空心圆管的管壁上设置有若干贯穿孔，釜体侧壁的中部至底部从上到下依次设置有若干接通釜体内部的管道，釜体的顶部设置有活性炭进料口与吸附液进料口。
[0031]
作为本发明的进一步方案，所述活性炭吸附装置的工作方法包括如下步骤：
[0032]
将吸附液通过吸附液进料口加入釜体中，通过第一驱动气缸驱动上抬升板在竖直方向上进行抬升，从而驱动传动连接件在竖直方向上抬升，使转动筒的一端与硬质传动杆的一端在竖直方向上对齐；
[0033]
通过角度调节电机驱动主动驱动齿轮转动，再通过主动驱动齿轮驱动从动齿轮环转动，再通过从动齿轮环带动转动筒转动，使转动筒内壁的条形槽与硬质传动杆外壁上的凸起相对，然后通过气缸驱动垂直抬升架靠近搅拌釜移动，使硬质传动杆与转动筒对接；
[0034]
通过搅拌驱动电机驱动主动驱动杆转动，使卡接杆外壁上的凸起与转动筒内壁的条形槽相对，通过第二驱动气缸驱动滑动安装框靠近搅拌釜移动，使卡接杆与转动筒对接，通过搅拌驱动电机驱动转动，进而驱动硬质传动杆转动，最后驱动硬质传动杆所连接空心圆管转动，对釜体内的吸附液进行搅拌，同时通过空心圆管所连接管道向吸附液中输入压缩空气，并在搅拌过程中通过活性炭进料口依次分批向釜体内输入活性炭，在搅拌吸附结束后，通过釜体底部与侧壁设置的管道排出脱焦脱色醋液与活性炭。
[0035]
本发明的有益效果：
[0036]
本发明所述的一种稻壳醋液脱焦脱色的工艺方法，采用加入廉价的金属氧化物等来降低醋液中有机分子的溶解度，使其快速沉降，然后通过反应釜对原醋液进行加热，将温度提升到最佳脱焦脱色范围，再通过活性炭对醋液进行吸附处理，而活性炭能够使用物理方法加热进行再生处理，简单方便，且活性炭能够重复使用，避免了传统工艺中的防腐蒸馏，降低了生产的能源损耗，提升了生产处理效率，并且本发明所述活性炭吸附装置在工作时，首先将吸附液通过吸附液进料口加入釜体中，通过第一驱动气缸驱动上抬升板在竖直方向上进行抬升，从而驱动传动连接件在竖直方向上抬升，使转动筒的一端与硬质传动杆的一端在竖直方向上对齐；通过角度调节电机驱动主动驱动齿轮转动，再通过主动驱动齿轮驱动从动齿轮环转动，再通过从动齿轮环带动转动筒转动，使转动筒内壁的条形槽与硬质传动杆外壁上的凸起相对，然后通过气缸驱动垂直抬升架靠近搅拌釜移动，使硬质传动杆与转动筒对接；通过搅拌驱动电机驱动主动驱动杆转动，使卡接杆外壁上的凸起与转动筒内壁的条形槽相对，通过第二驱动气缸驱动滑动安装框靠近搅拌釜移动，使卡接杆与转动筒对接，通过搅拌驱动电机驱动转动，进而驱动硬质传动杆转动，最后驱动硬质传动杆所连接空心圆管转动，对釜体内的吸附液进行搅拌，同时通过空心圆管所连接管道向吸附液中输入压缩空气，并在搅拌过程中通过活性炭进料口依次分批向釜体内输入活性炭，在搅拌吸附结束后，通过釜体底部与侧壁设置的管道排出脱焦脱色醋液与活性炭；该装置将搅拌结构部分与动力部分完全分离，能够随时根据需要对搅拌容器的位置进行移动，从而方
便搅拌容器的清洗、转移与维修，从而方便物料的注入、排出与搅拌容器的整理。
附图说明
[0037]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0038]
图1为本发明所述活性炭吸附装置的结构示意图；
[0039]
图2为垂直抬升架的结构示意图；
[0040]
图3为安装机架的结构示意图；
[0041]
图4为传动连接件的结构示意图；
[0042]
图5为动力输出件的结构示意图。
具体实施方式
[0043]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]
一种稻壳醋液脱焦脱色的工艺方法，包括如下步骤：
[0045]
第一步，原醋液转化处理
[0046]
将原醋液泵入反应釜中，通过列管换热器或电加热器等，将醋液温度提高到35℃左右；
[0047]
按200ppm浓度计量加入金属氧化剂，反应5～10min；再按浓度为600ppm加入非金属氧化剂、继续反应5～10min，然后按照矿石粉一2.1g/100ml醋液、矿石粉二0.8g/100ml醋液的量加入预配的原醋液中；在35℃左右保温反应50～60min；
[0048]
保温沉降1h，将上部转化液泵入活性炭吸附装置，卸除下部残渣；
[0049]
第二步，吸附脱色
[0050]
向活性炭吸附装置中的转化液中加入活性炭，用量90g/l；其中活性炭将总量按a：b:c的比例分开后依次加入活性炭吸附装置中，且相邻两次活性炭的加入时间分别为e、f，则脱色效果比一次全部加入更好；在加入活性炭时及以后，要充分进行机械搅拌，防止活性炭过快沉入吸附塔底部，造成活性炭浪费。吸附过程中保温35℃，整个吸附反应进行50～60min，吸附结束后将吸附液泵入沉降塔沉降4-10h以上，使吸附液分层；
[0051]
其中，a：b:c为5:3:2；
[0052]
所述e为5-15min，f为10-20min；
[0053]
第三步，吸附活性炭与脱焦脱色上清液的分离
[0054]
从沉降塔的中部分液口放出沉降上清液，并将沉降上清液泵入板框压滤机中，滤去沉降上清液中剩余的微量的活性炭，即得脱焦脱色醋液；
[0055]
在沉降塔底部泵入高压气体，将沉降的活性炭和剩余的醋液的混合浓浆沸腾起来，然后将混合浓浆泵入板框压滤机过滤，将滤液泵入活性炭吸附装置中，滤干的活性炭进行再生处理后，再加入到活性炭吸附装置中进行循环使用；
[0056]
采用加入廉价的金属氧化物等来降低醋液中有机分子的溶解度，使其快速沉降，然后通过反应釜对原醋液进行加热，将温度提升到最佳脱焦脱色范围，再通过活性炭对醋
液进行吸附处理，而活性炭能够使用物理方法加热进行再生处理，简单方便，且活性炭能够重复使用，避免了传统工艺中的防腐蒸馏，降低了生产的能源损耗，提升了生产处理效率；
[0057]
第四步，活性炭的再生处理
[0058]
多次再生的活性炭，如吸附效能达不到要求，按一定比例拌入稻壳等燃料，送入气化炉燃烧气化。有由研究结果表明，渗入活性炭中的钙镁离子，能够提高炉膛的燃烧效率，对提高发电效率是有益的。
[0059]
所述活性炭吸附装置包括搅拌釜1与设置在搅拌釜1一侧的动力结构；
[0060]
所述动力结构包括传输轨道2、垂直抬升架3、安装机架4、传动连接件5与动力输出件6，所述垂直抬升架3设置在传输轨道2上，且垂直抬升架3由气缸驱动沿传输轨道2做往复运动，所述安装机架4固定安装在垂直抬升架3上，所述传动连接件5与动力输出件6固定设置在安装机架4上；
[0061]
所述垂直抬升架3包括上抬升板32与下抬升板31，上抬升板32与下抬升板31之间通过剪叉架36连接，所述下抬升板31与第一驱动气缸35的一端铰接，通过第一驱动气缸35能够驱动剪叉架36的夹角角度发生变化，从而对上抬升板32与下抬升板31之间的距离进行调整；
[0062]
所述下抬升板31的底部固定设置有若干个滚轮安装架33，滚轮安装架33上转动设置有滚轮34，滚轮34沿传输轨道2往复滚动，所述上抬升板32上固定设置有若干限位圈37；
[0063]
所述安装机架4包括第一安装板43与第二安装板42，其中第一安装板43与第二安装板42之间通过若干固定连接柱44固定连接，其中两个固定连接柱44上固定安装有垫块46，垫块46上固定安装有传动连接件5，所述第二安装板42远离第一安装板43一面的一端固定安装有托板45，另一端安装有安装框架41；
[0064]
所述传动连接件5包括连接安装板51，连接安装板51的顶部滑动套接在两个平行设置的滑动杆52上，滑动杆52的两端固定套接有滑动杆安装座53，滑动杆安装座53固定安装在垫块46上，所述滑动杆52上套接有弹簧，弹簧处于连接安装板51与一个滑动杆安装座53之间；
[0065]
所述连接安装板51上固定安装有角度调节电机54，角度调节电机54的轴伸上固定套接有主动驱动齿轮55，所述连接安装板51上还转动安装有转动筒56，转动筒56上固定套接有从动齿轮环57，从动齿轮环57与主动驱动齿轮55啮合；
[0066]
所述转动筒56的两端内壁上设置有若干沿转动筒56轴向设置的条形槽；
[0067]
所述动力输出件6包括固定套筒61，固定套筒61固定安装在托板45上，固定套筒61转动套接在主动驱动杆64上，且固定套筒61与主动驱动杆64能够沿主动驱动杆64的轴向发生相对滑动，所述固定套筒61上固定连接有滑动限位杆68的一端，滑动限位杆68的另一端滑动安装在滑动安装框65上，所述滑动安装框65滑动安装在安装框架41上，所述主动驱动杆64上还转动套接有支撑套圈62，支撑套圈62通过螺栓固定安装在支撑套圈安装板67上，所述支撑套圈安装板67的一端滑动套接在滑动限位杆68上，所述第二安装板42铰接有第二驱动气缸69的一端，第二驱动气缸69的另一端与滑动安装框65固定连接；
[0068]
所述滑动安装框65上还固定安装有搅拌驱动电机66，所述搅拌驱动电机66的轴伸端与主动驱动杆64的一端固定连接，主动驱动杆64的另一端固定连接有卡接杆63的一端，卡接杆63的外壁上固定设置有与转动筒56一端内壁的条形槽相对的凸起，通过卡接杆63外
壁上的凸起与转动筒56内壁上的条形槽的配合，能够实现卡接杆63与转动筒56在周向上的限位；
[0069]
所述搅拌釜1包括釜体13，釜体13的外壁上固定设置有若干加强条11，所述釜体13内转动设置有一两端开口的空心圆管，该空心圆管的两端与釜体13的两端密封转动连接，且该空心圆管的一端与硬质传动杆12的一端固定连接，空心圆管的侧壁上固定安装有搅拌叶，硬质传动杆12的另一端的外壁上设置有与转动筒56一端内壁的条形槽相对的凸起，通过硬质传动杆12外壁上的凸起与转动筒56内壁上的条形槽的配合，能够实现硬质传动杆12与转动筒56在周向上的限位；
[0070]
所述空心圆管的另一端通过机械密封结构转动连接有输气管道，空心圆管的管壁上设置有若干贯穿孔，釜体13侧壁的中部至底部从上到下依次设置有若干接通釜体13内部的管道，釜体13的顶部设置有活性炭进料口与吸附液进料口。
[0071]
上述活性炭吸附装置的工作方法包括如下步骤：
[0072]
将吸附液通过吸附液进料口加入釜体13中，通过第一驱动气缸35驱动上抬升板32在竖直方向上进行抬升，从而驱动传动连接件5在竖直方向上抬升，使转动筒56的一端与硬质传动杆12的一端在竖直方向上对齐；
[0073]
通过角度调节电机54驱动主动驱动齿轮55转动，再通过主动驱动齿轮55驱动从动齿轮环57转动，再通过从动齿轮环57带动转动筒56转动，使转动筒56内壁的条形槽与硬质传动杆12外壁上的凸起相对，然后通过气缸驱动垂直抬升架3靠近搅拌釜1移动，使硬质传动杆12与转动筒56对接；
[0074]
通过搅拌驱动电机66驱动主动驱动杆64转动，使卡接杆63外壁上的凸起与转动筒56内壁的条形槽相对，通过第二驱动气缸69驱动滑动安装框65靠近搅拌釜1移动，使卡接杆63与转动筒56对接，通过搅拌驱动电机66驱动主动驱动杆64转动，进而驱动硬质传动杆12转动，最后驱动硬质传动杆12所连接空心圆管转动，对釜体13内的吸附液进行搅拌，同时通过空心圆管所连接管道向吸附液中输入压缩空气，并在搅拌过程中通过活性炭进料口依次分批向釜体13内输入活性炭，在搅拌吸附结束后，通过釜体13底部与侧壁设置的管道排出脱焦脱色醋液与活性炭。
[0075]
本发明所述活性炭吸附装置将搅拌结构部分与动力部分完全分离，能够随时根据需要对搅拌容器的位置进行移动，从而方便搅拌容器的清洗、转移与维修。
[0076]
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。