[实用新型]一种用于山梨醇生产的列管式反应器及工艺设备

说明书

本实用新型涉及葡萄糖加氢生成山梨醇的工艺及其反应器，具体涉及一种用于山梨醇生产的列管式反应器及工艺设备，包括壳体，壳体内部包括上封段、反应段和下封段，所述上封段与反应段之间通过上封板隔开，下封段与反应段之间通过下封板隔开，上封段的壳体上设有气体进口和若干液体进口，所述液体进口上设有雾化喷枪；所述反应段内设有若干反应管，所述反应管一端穿过上封板伸入上封段，另一端与下封段连通，反应段的壳体上部设有冷却水进口，反应段的壳体下部设有冷却水出口；下封段壳体设有出料口。本实用新型有效解决了现有技术中的气液两相的分配均匀的问题、加氢反应放热移走的问题、反应连续化的问题。

技术领域

本实用新型涉及葡萄糖加氢生成山梨醇的工艺及其反应器，具体涉及一种用于葡萄糖连续加氢生成山梨醇的列管式反应器及其相配套的工艺设备。

背景技术

山梨糖醇，别名山梨醇。英文名Sorbitol、D-Glucitol、Sorbol、D-Sorbitol。分子式是C6H14O6，分子量为182.17。为白色吸湿性粉末或晶状粉末、片状或颗粒，无臭。依结晶条件不同，熔点在88～102℃范围内变化，相对密度约1.49。易溶于水(1g溶于约0.45mL水中)，微溶于乙醇和乙酸。有清凉的甜味，甜度约为蔗糖的一半，热值与蔗糖相近。食品工业中多为69～71％含量的山梨糖醇液。其合成方法是以食用葡萄糖为原料，在镍催化剂存在下，经加氢反应而得。

山梨醇主要用途：1、可用于生产维生素C的原料，山梨醇经发酵和化学合成可制得维生素C；2.营养性甜味剂、湿润剂、螯合剂和稳定剂；3、也可用于工业表面活性剂的原料，用它生产斯盘和吐温类的表面活性剂等多种用途。

目前国内国外合成方法主要分为两种，一种是釜式加氢工艺(间歇法)。另一种是固定床加氢工艺(连续法)。釜式加氢工艺(间歇法)需要在每釜生产时都必须进行氮气置换，需要消耗大量氮气，并且置换不彻底会存在极大的安全隐患。固定床加氢工艺(连续法)采用连续加氢工艺，将过量氢气循环使用，是一种安全节能的新工艺。

文献1：葡萄糖加氢制备山梨醇的方法(申请号：97119116.6)介绍一种新型含镍、铁、钼、磷及铝的催化剂配方及其使用工艺。该催化剂可在釜式加氢工艺(间歇法)和固定床加氢工艺(连续法)使用。并且介绍了在间歇法和连续法使用时的温度、压力、使用量、氢气与葡萄糖溶液体积比等参数。但是对山梨糖醇合成工艺中气液分布、反应流程等均未涉及。

文献2：负载型催化剂、其制备方法与山梨醇的制备方法(申请号：201710571359.8)介绍一种负载型催化剂，由镍颗粒与Y70分子筛组成，所述镍颗粒负载与所述Y70分子筛表面的制备方法。同时该专利公开了一种由氢气、葡萄糖、水和其催化剂合成山梨醇的方法，包括使用温度、压力及催化剂用量。但是该方法对催化剂的装载方式、氢气、葡萄糖、水等分布方式、反应热移除方式等均为做公开。

文献3：一种连续加氢还原反应系统(申请号：201710155781.5)介绍一种连续加氢还原反应系统。包括氢气循环装置、反应装置和气液分离装置及其附属管路。该专利公开了这种连续加氢工艺的设备组成、催化剂装填方式等。该专利对氢气与加氢液体的分布方式、加氢反应热如何移除等均未作说明。

文献4：一种葡萄糖连续加氢制备山梨醇的方法及装置(申请号：201811135852.6)介绍一种葡萄糖连续加氢制备山梨醇的方法及装置。该装置包括固定床反应器、浆料床反应器。该装置的缺点是加氢反应器需要两台，增加了设备投资。并且由于反应热从设备夹套通水移走，该方式存在效率低下，导致整个系统产能无法提高生产效率不高。