糠醛生产线及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及一种化工产品糠醛的生产技术。


背景技术：

2.糠醛，又称2
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呋喃甲醛，与糖醛是同一物质。其学名为α
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呋喃甲醛，是呋喃2位上的氢原子被醛基取代的衍生物。它最初从米糠与稀酸共热制得，所以叫做糠醛。糠醛是由戊聚糖在酸的作用下水解生成戊糖，再由戊糖脱水环化而成。生产的主要原料为玉米芯等农副产品。合成方法有多种。糠醛是呋喃环系最重要的衍生物，化学性质活泼，可以通过氧化、缩合等反应制取众多的衍生物，被广泛应用于合成塑料、医药、农药等工业。
3.碳源是微生物生长一类营养物，是含碳化合物。常用的碳源有糖类、油脂、有机酸及有机酸酯和小分子醇。根据微生物所能产生的酶系不同，不同的微生物可利用不同的碳源。碳源对微生物生长代谢的作用主要为提供细胞的碳架，提供细胞生命活动所需的能量，提供合成产物的碳架。


技术实现要素：

4.发明目的：提供一种能够副产丰富碳源（或称碳源原料，余同）、排放少、能源利用率高的糠醛生产线及其生产工艺。
5.技术方案：本发明的糠醛生产线，具有水解釜，水解釜具有原料入口（玉米芯经除尘、清洗、烘干、粉碎、淋酸，进入水解釜）、气相出口（高温醛汽）、废渣出口，水解釜围壁上还有加热装置，按照气相流程，气相出口之后依次具有（或有换热装置）、冷凝装置、醛水罐、（或有过滤装置，去除固态杂质）、醛水分离装置（按比重分层，比水重的重组分和水溶液，具有重组分出口和轻组分出口）；重组分出口之后连接重组分分离装置（具有粘流态重组分出口和粗糠醛出口）；粘流态重组分中含有大分子的有机物质，如酰胺类，成为重组分碳源（一级碳源，含有大有机分子，适合需要大分子有机物质作为营养的菌类食用）；粗糠醛出口之后连接精馏塔（可先连接碱洗罐，添加稀碱液，中和水解中带来的过多酸性，有助于精馏过程），根据沸点不同去除挥发性的互溶性物质，得到精致糠醛，精馏塔塔底的残余物也成为碳源（二级碳源，含有较大有机分子，适合需要较大分子有机物质作为营养的菌类食用））。
6.醛水分离装置上的轻组分出口之后连接轻组分分离装置（有机轻组分与水不相容，靠密度分层或蒸馏分离，具有比水轻的轻组分和回用水）。轻组分中含有小分子有机物质，成为轻组分碳源（四级碳源，含有小有机分子，适合需要小分子有机物质作为营养的菌类食用））；回用水出口出来的回用水中含有微量乙酸、甲酸，还有少量热聚性物质（受热聚合的小分子有机物，先通过电泳去除，避免蒸汽加热后聚合堵塞管路，降低热交换能力），通过回到水解釜中促进水解，减少水解用无机酸的使用量，减少外来杂质含量，提高最终产物纯度。
7.废渣出口之后依次连接排渣装置、焙烧炉、蒸汽炉。用糠醛渣为燃料，加热蒸汽炉产生蒸汽。
8.另有蒸发器，回用水的出口连接蒸发器的入口，（或者回用水出口先连接到换热装置的冷媒盘管，被预热；气相出口连接换热装置的热媒盘管，被预冷。然后冷媒盘管连接蒸发器入口，热媒盘管连接冷凝装置），蒸发器出口流出被加热的回用水，并回流到水解釜的回流口。蒸发器的底部流出部分不能蒸发的有机物质，成为三级碳源（回用水中未能回收的碳源，含有较小有机分子，适合需要较小分子有机物质作为营养的菌类食用）。
9.气相出口与冷凝装置之间具有换热装置，回用水出口先连接到换热装置的冷媒盘管，气相出口连接换热装置的热媒盘管；回用水与气相先进行热交换被预热后再连接输送到蒸发器入口，热媒盘管出口连接冷凝装置；气相与回用水先进行热交换被降温后再连接输送到冷凝装置进一步冷凝。
10.蒸发器的热媒管路连接蒸汽炉的蒸汽出口，通过蒸汽加热回用水，使得回用水进一步升温后流到回流口，作为部分糠醛水解用水、部分水解用热源。
11.有益效果：本发明的糠醛生产产物：精品糠醛；另有副产物：多级生物质碳源，适合不同的生物或微生物作为营养物质；重组分与轻组分依靠重力分层分离、轻组分中的水与油性有机小分子依靠油水不相容且密度不同，实现分层分离，纯粹物理的方法，不需消耗能源和其它助剂，环保性好成本低廉；副产中水：回用水，回用水中含有甲酸、乙酸，返回到水解釜中，有助于玉米芯水解，而且不带来额外的杂质成分。废渣：做燃料产生蒸汽做热源，使得回流水、蒸汽的余热都得到充分的回收利用，系统的水源、热源循环使用。
附图说明
12.图1是本申请的另一种生产设备及工艺流程图。
13.图中，1
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水解釜；2
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排渣器；3
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造粒机；4
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焚烧炉；5
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蒸汽锅炉；6
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预热器；7
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冷凝装置；8
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醛水罐；9
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过滤器；10
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醛水分离器；11
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轻组分分离器；12
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重组分分离器；13
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精馏塔；16
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蒸发器。
具体实施方式
14.如图1所示的糠醛生产线，水解釜具有原料入口、气相出口、废渣出口，气相出口之后依次具有冷凝装置、醛水罐、醛水分离装置，醛水分离装置具有重组分出口和轻组分出口；重组分出口之后连接重组分分离装置，重组分分离装置具有粘流态重组分出口和糠醛出口；粘流态重组分成为一级碳源；糠醛出口之后连接精馏塔，精馏塔塔底的残余物成为二级碳源。
15.醛水分离装置上的轻组分出口之后连接轻组分分离装置，轻组分分离装置具有轻组分出口和回用水出口；轻组分成为三级碳源；回用水出口出来的回用水最终返回到水解釜中。
16.废渣出口之后依次连接排渣装置、焙烧炉、蒸汽炉；糠醛生产线另有蒸发器，蒸汽炉产生蒸汽输送到蒸发器作为蒸发器热源；气相出口与冷凝装置之间具有换热装置，回用水出口先连接到换热装置的冷媒盘管，气相出口连
接换热装置的热媒盘管；回用水与气相先进行热交换被预热后再连接输送到蒸发器入口；气相与回用水先进行热交换被降温后再连接输送到冷凝装置进一步冷凝。


技术特征：
1.一种糠醛生产线，水解釜具有原料入口、气相出口、废渣出口，其特征在于：气相出口之后依次具有冷凝装置、醛水罐、醛水分离装置，醛水分离装置具有重组分出口和轻组分出口；重组分出口之后连接重组分分离装置，重组分分离装置具有粘流态重组分出口和糠醛出口；粘流态重组分中含有大分子的有机物质，成为一级碳源；糠醛出口之后连接精馏塔，得到精致糠醛，精馏塔塔底的残余物成为二级碳源。2.如权利要求1所述的糠醛生产线，其特征在于：醛水分离装置上的轻组分出口之后连接轻组分分离装置，轻组分分离装置具有轻组分出口和回用水出口；轻组分中含有小分子有机物质，成为三级碳源；回用水出口出来的回用水最终返回到水解釜中。3.如权利要求1所述的糠醛生产线，其特征在于：废渣出口之后依次连接排渣装置、焙烧炉、蒸汽炉；另有蒸发器，蒸汽炉产生蒸汽输送到蒸发器作为蒸发器热源；回用水的出口先连接到蒸发器的入口，蒸发器出口流出被蒸汽加热的回用水，回流到水解釜的回流口；蒸发器的底部流出部分不能蒸发的有机物质，成为四级碳源。4.一种采用权利要求1所述的糠醛生产线的生产工艺，其特征在于：气相出口与冷凝装置之间具有换热装置，回用水出口先连接到换热装置的冷媒盘管，气相出口连接换热装置的热媒盘管；回用水与气相先进行热交换被预热后再连接输送到蒸发器入口，热媒盘管出口连接冷凝装置；气相与回用水先进行热交换被降温后再连接输送到冷凝装置进一步冷凝。5.如权利要求4所述的糠醛生产线的生产工艺，其特征在于：回用水中含有微量乙酸、甲酸，或者在其中添加其它小分子有机酸，经过预热、加热后返回到水解釜中促进水解釜中玉米芯的水解。

技术总结
本发明提供了一种糠醛生产线及其生产工艺，具有水解釜，水解釜具有气相出口和废渣出口。气相出口之后依次具有冷凝装置、醛水罐、醛水分离装置，醛水分离装置具有重组分出口和轻组分出口，重组分出口之后连接重组分分离装置；重组分分离装置具有粘流态重组分出口和糠醛出口，粘流态重组分成为一级碳源；糠醛出口之后连接精馏塔，精馏塔塔底的残余物成为二级碳源。本发明具有多级生物质碳源副产物，适合不同的生物或微生物作为营养物质；回用水中含有甲酸、乙酸，返回到水解釜中，有助于玉米芯水解；废渣做燃料产生蒸汽做生产线的热源，使得系统的水源、热源循环使用。热源循环使用。热源循环使用。


技术研发人员：仇一斐 万元春
受保护的技术使用者：江苏妙源鑫澄生物环保科技有限公司
技术研发日：2021.04.29
技术公布日：2021/9/3