[发明专利]用于从含氢卤酸的生物质水解产物中蒸发出卤化氢和水的方法和装置

说明书

背景技术

人们最晚由号码为RP 362230的德意志帝国专利(于1922年10月25日公开)知道了借助不能与水解产物混合而且呈化学惰性的液态载热体可以从水解产物中蒸馏排出氢卤酸和水。在该专利中描述了“以本身已知的方式通过将液态载热体输入到糖溶液中将挥发性盐酸”排出。“为此输入高度加热的油，尤其是页岩油，其与糖溶液几乎不能混合[....]，由于由此引起的糖溶液的温度升高而将盐酸挥发掉，其中每小时的处理量为100升糖溶液[....]需要10000升的循环油量”。

在装置和工艺上对该原理做出进一步发展，其中将水解产物和载热体喷入真空容器(专利DE 10 2008 022 242 A1)。这种方案的优点在于：

●盐酸在载热体中以相当低的量程度富集，使得可以省略如专利362230中所述的后处理。

●从载热体的单位体积份中获得的用于排出氢卤酸的能量份增加数倍。

根据专利RP 362230的描述，可用于蒸发的能量为每升所使用的载热体约16.4kJ。但是，在工业溶液的情况下根据进一步的研发(专利DE 10 2008 022 242 A1，2008年5月6日提出申请)每升所使用的载热体约50.7kJ用于蒸发。由此可以大大降低循环油量。

现已表明，专利DE 10 2008 022 242 A1中所示的装置可以由此得到简化，即将在该专利中作为容器2标示的旋风分离器略去。该改进后的技术方案描述于名称为《Modifizierte Apparatur zur Entfernung vonaus Biomassehydrolysaten》(用于从生物质水解产物中去除氢卤酸的改进装置)的专利中。该技术方案(apparativen)(其中水解产物和载热体通过喷雾紧密混合)的缺点在于形成乳液(所谓的浆液)的倾向。因此对该原理做出进一步发展，其中进行了如下创新：

●将载热体流以连续薄膜形式在空间中引导到表面或翅片上。

●将超亲水性材料用于表面上以使液体流更好地分布。

●以外部混合双料喷嘴的形式将上述变形技术方案组合。

该创新以《Verfahren und Apparatur zur Entfernung von Halogenwasserstoff und Wasser aus Hydrolysaten″angemeldet》(用于从水解产物中去除卤化氢和水的方法和装置)的名称申请了专利(案号10 2010 009 310)。每单位体积所使用的载热体的可用于蒸发的能量并未由此得到改善也未变差。

本发明

现已令人惊奇地发现，本发明可以消除已经描述的原理的现有缺点，使装置结构简化并且紧凑化，并且在每单位体积使用的载热体所使用的能量方面尤其实现了效率的提高。

发明详述

本发明的原理将依据附图1阐明。我们看到两个容器B1和B2，它们通过提升管和溢流管这样彼此连接，使得所述管在下方从B1引出，然后沿B1侧面向上提升，在低于B1的上方容器顶盖的特定高度上水平弯折(还称为“折点”)并且然后从上方引入容器B2，其中B2(优选完全)设置于B1下方。将两个容器借助上方安装的排气设备置于真空下(通常50毫巴)。在第一次启动装置时根据本发明的方法将热的载热体通过在B1中朝向下方的喷嘴喷入B1。B1开始灌充并且提升管和溢流管也一起灌充。如果B1已经灌充到达折点，则载热体溢流到容器B2中。在B1中在载热体和真空之间的液体表面(下文称为相界)不进一步升高。从喷嘴经B1、提升管和溢流管通向B2的载热体流趋于稳定。在该设置中，载热体喷嘴虽然设置在相界上方，但在B1中的另一种设置对于相界的平稳而言也并非是不利的。重要的是，提升管和溢流管(还称为“溢流”)水平截面不完全灌充满。这种附加条件可以通过如下方式轻易实现：彼此参照地调整B1的几何参数(直径)、提升管和溢流管的几何参数(同样是直径)还有载热体的体积流量。根据所示的设置，B2也仅仅是收集容器(处于真空下)，因为在B1中进行真正的蒸发过程。