[发明专利]一种高净化率糠醛的生产方法及专用设备

说明书

技术领域

本发明属于糠醛生产技术领域，具体涉及一种高净化率糠醛生产方法，同时涉及一种该方法的专用设备。

背景技术

糠醛(furfural)又名呋喃甲醛，是一种浅黄色或琥珀色的晶莹透明液体，无机械杂质，物理性质：无色油状液体，有类似苯甲醛的特殊气味。暴露在光和空气中颜色很快变为红棕色，易燃，易与蒸汽一同挥发。其蒸汽与空气形成爆炸混合物，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚。糠醛是一种重要的有机化工产品，它在合成树脂、石油炼制、燃料、医药和轻化工等领域有着广泛的用途。糠醛主要是利用植物纤维原料中的多缩戊糖生产的，凡富含多缩戊糖的植物纤维原料都适用于糠醛生产，如玉米芯、棉籽壳、油茶壳、向日葵壳、甘蔗渣和稻壳等。

制备糠醛时植物纤维原料在酸性催化剂的作用下，经升温加压，其中的多缩戊糖进行水解先生成戊糖，然后脱水制得糠醛。目前，传统的糠醛生产工艺大体如下：植物纤维原料粉碎、拌酸、水解，水解产生的糠醛气体经后续工序制成糠醛成品。由于水解产生的糠醛气体中含有糠醛渣类的固体杂质，需要将这些固体杂质除去后再进入后续工序。目前除去糠醛气体的固体杂质是在水解釜后连接旋风除尘除渣器清除，还需要增加除尘设备，而且这种方法的杂质除去率低，在80％下，这样增加了下一工序初馏塔的蒸馏负荷和清洗频率(1次/20天)，大大增加了糠醛的生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种高净化率糠醛的生产方法，该方法中采用水洗的方式对水解产生的糠醛气体进行净化，净化成本低，净化效率高达99％以上。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高净化率糠醛的生产方法，生物质粉碎后拌酸送入水解釜水解，水解后产生的糠醛气体通入水下进行水洗净化，净化后的糠醛气体送入初馏和精馏工序，精馏后得糠醛成品。

所述水洗时采用水洗罐，该水洗罐包括罐体，罐体顶部设有进气管，进气管下端位于罐体下部，罐体上部设有出气管，罐体下部设有进水管和出水管，进水管所在水平面高于出水管所在水平面，罐体底部设有排污管，罐体上设有水位计；罐体上部的内壁上设有倒漏斗形的外折流板，外折流板与进气管之间留有间隙，外折流板靠近罐体处设有回流孔；进气管上设有倒漏斗形的内折流板，内折流板与罐体内壁之间留有间隙；外折流板与内折流板平行，外折流板和内折流板上下交替设置。

所述水解釜的数量为三至六个，前一水解釜的出气管与下一水解釜的进气管依次串联式连接，向首端水解釜的进气管中通入水蒸气，促使每一水解釜内的拌酸生物质水解产生糠醛气体，前一水解釜产生的糠醛气体随同水蒸气进入下一个水解釜，水解产生的糠醛气体全部由尾端水解釜的出气管排出。

所述水解釜的加料口内设有气体过滤装置，该气体过滤装置位于出料口下方，所述气体过滤装置包括外罩，外罩的大小与加料口的大小相适配，外罩外侧与加料口壁贴合，外罩内设有三层滤网，由下到上，三层滤网的网眼直径分别为14～18mm、6～10mm和1～3mm。

所述加料口的下端设置有环形凸台，气体过滤装置置于该凸台上；所述外罩顶部设有提手，外罩底部设有固定架。

一种糠醛生产专用设备，包括水解釜和初镏塔，所述水解釜和初馏塔之间还设有水洗罐，该水洗罐包括罐体，罐体顶部设有进气管，进气管下端位于罐体下部，罐体上部设有出气管，出气管与初馏塔连接，罐体下部设有进水管和出水管，进水管所在水平面高于出水管所在水平面，出水管位于罐体内的一端向下倾斜，罐体底部设有排污管，罐体上设有水位计。

所述罐体上部的内壁上设有倒漏斗形的外折流板，外折流板与进气管之间留有间隙，外折流板靠近罐体处设有回流孔；进气管上设有倒漏斗形的内折流板，内折流板与罐体内壁之间留有间隙；外折流板与内折流板平行，外折流板和内折流板上下交替设置。

所述水解釜的数量为三至六个，前一水解釜的出气管与下一水解釜的进气管依次串联式连接，首端水解釜的进气管与锅炉连接，尾端水解釜的出气管与水洗罐连接。

所述水解釜的加料口内设有气体过滤装置，该气体过滤装置位于糠醛气体出口下方，所述气体过滤装置包括外罩，外罩的大小与加料口的大小相适配，外罩外侧与加料口壁贴合，外罩内设有三层滤网，由下到上，三层滤网的网眼直径分别为14～18mm、6～10mm和1～3mm。

所述加料口的下端设置有环形凸台，气体过滤装置置于该凸台上；所述外罩顶部设有提手，外罩底部设有固定架。

本发明具有以下优点：