[实用新型]一种半纤维素连续水解制备木糖液的系统

说明书

本实用新型涉及一种半纤维素连续水解制备木糖液的系统，包括中和单元、调酸单元、进料单元、液化喷射单元、进出料换热单元、出料控制单元。中和单元包括原料罐、中和浓硫酸泵、中和管道混合器，调酸单元包括调酸浓硫酸泵、调酸管道混合器和调酸罐，进料单元包括进料罐，液化喷射单元包括液化喷射器和液化维持器，进出料换热单元包括进出料板式换热器和第一出料温度传感器，出料控制单元包括出料阀和回流阀。制备的木糖液在进出料板式换热器中与半纤维素液进行换热，使得木糖液的温度降低，而半纤维素液的温度升高。本实用新型同时进料和出料换热，能够大大降低能耗，且连续进出料，提高生产效率，简化了工人操作。

技术领域

本实用新型属于生物质酸解制木糖技术领域，具体涉及一种半纤维素连续水解制备木糖液的系统。

背景技术

目前国内生产木糖的方法主要是稀酸水解玉米芯的得到木糖液，该法一般采用釜式间歇水解反应，间歇水解方法有诸多缺点：1、反应进出料操作复杂；2、不环保，能耗大，水解完成后釜内出料热能不能很好的利用，能源浪费大。由于国内木糖生产主要原料是玉米芯，水解过程中产生的残渣较多，造成设备及管道的堵塞，目前还没有很好的连续水解设备。

在以化学浆（木浆、棉浆、草浆芦苇浆等植物纤维素）为原料的粘胶纤维生产过程中，为确保生产过程中纤维素含量，采用碱液对纤维素处理（浸渍、压榨），使用碱液将半纤维素溶解分离。以上半纤维素碱液通过纳滤回收碱液，剩余的半纤维素液未得利用，造成资源浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种半纤维素连续水解制备木糖液的系统，自动化程度高，可以达到连续自动化调节酸度，连续进料和出料，进出料连续换热。通过自动化程序调控，可以达到连续化生产的目的，非常适用于工业化大生产。

本实用新型是这样实现的，提供一种半纤维素连续水解制备木糖液的系统，包括中和单元、调酸单元、进料单元、液化喷射单元、进出料换热单元、出料控制单元，所述中和单元包括原料罐、中和浓硫酸泵、中和管道混合器，所述调酸单元包括调酸浓硫酸泵、调酸管道混合器和调酸罐，所述进料单元包括进料罐，所述液化喷射单元包括液化喷射器和液化维持器，所述进出料换热单元包括进出料板式换热器和第一出料温度传感器，所述出料控制单元包括出料阀和回流阀；所述原料罐用于存储半纤维素碱液，所述中和管道混合器用于将半纤维素碱液与从中和浓硫酸泵来的浓硫酸进行中和反应以得到的半纤维素液原料，所述调酸管道混合器用于将半纤维素液原料与从调酸浓硫酸泵来的浓硫酸混合得到半纤维素液，所述调酸罐收集混合后的半纤维素液，所述进料罐接收从调酸罐溢流的半纤维素液，所述进出料板式换热器用于调酸后的半纤维素液进料与水解得到的木糖液之间进行换热，所述液化喷射器用于将换热后的半纤维素液与外接的高压蒸汽充分混合并一同喷射进入液化维持器，所述液化维持器用于将半纤维素液和水蒸气在高温下发生水解反应后得到木糖液，第一出料温度传感器用于感应水解得到的木糖液的温度，第一出料温度传感器与出料阀和回流阀连锁，用于控制水解得到的木糖液的流向。当第一出料温度传感器感应到木糖液的温度不低于设定值时，出料控制单元的出料阀开启，回流阀关闭，木糖液正常出料，否则回流阀开启，出料阀关闭，木糖液回流到进料罐中进行再循环。

进一步地，所述中和单元还包括原料开关阀、物料泵、中和硫酸开关阀、中和硫酸流量控制器和中和pH控制器，所述原料开关阀用于控制原料罐中的半纤维素碱液的流出或关闭，所述中和硫酸开关阀用于控制中和浓硫酸泵输出管道的通断，所述中和硫酸流量控制器用于控制中和浓硫酸泵输出管道中浓硫酸的流量，所述物料泵用于将中和后的半纤维素液原料输送到调酸单元，所述中和pH控制器用于控制混合后的半纤维素液原料的酸度pH值。

进一步地，所述调酸单元还包括物料流量控制器和调酸硫酸流量控制器，所述物料流量控制器用于控制流经的半纤维素液原料的流量，所述调酸硫酸流量控制器用于控制调酸浓硫酸泵输送管道中浓硫酸的流量，所述物料流量控制器与调酸硫酸流量控制器之间实行联动，根据半纤维素液原料的流量来调节调酸浓硫酸泵的泵送量，使得半纤维素液原料的酸度符合设定值。