[发明专利]木焦油精细提纯装置及其提纯方法

摘要

本发明涉及一种木焦油精细提纯装置及其提纯方法。该木焦油精细提纯装置依次包括：木焦油输入部分I、粗酚蒸馏提取部分II、精馏提纯部分III、水气过滤部分IV；木焦油输入部分I用于抽吸木焦油，将其输送至粗酚蒸馏提取部分II的蒸馏反应釜。粗酚蒸馏提取部分II对木焦油分阶段蒸馏，并通过冷凝收集各阶段的馏分获得粗酚。精馏提纯部分III对粗酚通过精馏提纯出轻组分产出物。水气过滤部分IV对于在粗酚蒸馏提取部分II排出的水蒸气以及冷凝后残余气体予以多层过滤净化。本发明能够从作为生物质热解副产物的木焦油当中分离提纯2,6‑二甲基氧苯酚、愈创木酚等酚类化合物，具备经济高效、无二次污染、提纯化合物浓度高等优点。

主权项

1.一种木焦油精细提纯装置，其特征在于，包括：木焦油输入部分、粗酚蒸馏提取部分、精馏提纯部分、水气过滤部分；所述木焦油输入部分用于抽吸木焦油，并将其输送至粗酚蒸馏提取部分的蒸馏反应釜；粗酚蒸馏提取部分用于对木焦油加热升温至其中各种酚类组分的沸点，并通过冷凝收集各阶段的馏分获得粗酚；精馏提纯部分对所提取的粗酚通过精馏提纯出轻组分产出物；水气过滤部分对于在粗酚蒸馏提取部分排出的含二次污染物的水蒸气以及冷凝后残余气体予以多层过滤净化；所述木焦油输入部分包括送料管道以及抽吸泵；送料管道一端连通生物质热解燃烧炉的冷凝回收器，另一端连通蒸馏反应釜的罐体上部；抽吸泵将木焦油自所述冷凝回收器抽吸至蒸馏反应釜内；所述粗酚蒸馏提取部分包括蒸馏反应釜和水冷凝装置；所述蒸馏反应釜具体包括：固定底座、釜体、电机固定架、驱动电机、主轴、搅拌辊、导热油加热器、导热油管、温度传感器、真空泵、物料入口、残留物排放口、出气口；所述固定底座之上固定安装有所述釜体；所述驱动电机通过所述电机固定架安装在所述釜体的顶部；所述驱动电机的输出轴固定连接位于釜体内腔的主轴，所述主轴在相对的两侧固定设置有若干个搅拌辊；所述主轴的底部套接于位于釜体内腔底部的轴座；所述导热油加热器安装在位于釜体底部的固定底座内，所述导热油管从导热油加热器延伸至釜体内腔底部，然后返回所述导热油加热器；导热油在导热油管内部循环流动，在导热油加热器处升温，然后通过流动将热量传导至釜体内腔，用于加热木焦油；温度传感器设置在釜体内腔，用于采集釜内温度；导热油加热器具有温控装置，根据温度传感器反馈的釜内温度数值，调节导热油加热器对导热油的加热功率，从而将釜内温度控制在所期望的数值；真空泵用于在蒸馏过程中调节釜内气压；物料入口设置在釜体的上部，连通所述送料管道；残留物排放口位于釜体底部，排出对木焦油进行蒸馏之后残余液态物质；釜体顶部的出气口用于从釜体中输出所蒸馏出来的气态组分，该出气口通过导气管连接至水冷凝装置；通过可控阀门控制出气口的打开与封闭；所述水冷凝装置包括：多路引导阀门、若干组盘旋套管冷凝器、收集罐；所述多路引导阀门的入口通过导气管连通所述出气口，并且所述多路引导阀门具有多个出口，分别通过导气管连通至水气过滤部分以及水冷凝装置的各组盘旋套管冷凝器；多路引导阀门控制各个出口独立打开和闭合；所述盘旋套管冷凝器对由多路引导阀门引导输送的气态粗酚组分进行冷凝，形成液态粗酚组分，然后流动进入与本组盘旋套管冷凝器相应的收集罐；所述精馏提纯部分包括：流量调节器、预热器、精馏塔主体、冷凝器、回流罐、再沸器；水冷凝装置的各组收集罐分别通过每个收集罐对应的出料管道引导至流量调节器；流量调节器控制液态粗酚组分以设定的流速进入预热器进行预热，然后通过精馏塔主体的入料口进入精馏塔主体的内腔；所述入料口位于精馏塔主体在垂直方向上的中间位置；精馏塔主体固定在与蒸馏反应釜的固定底座一体的固定底座之上，固定底座在塔底部的位置处安装加热器；精馏塔主体内腔分布有开孔板，开孔板在垂直方向上自精馏塔主体底部到顶部逐层分布，并且上下相邻的两层开孔板在水平方向上间隔交错；精馏塔主体的精馏段位于入料口的上部，提馏段位于入料口的下部；输入的液态粗酚组分在各层开孔板上气液分离，其中的轻组分转换为气相上升，在精馏段逐渐浓缩，最后从精馏塔主体顶部的气相出口离开塔顶，进入冷凝器；气相的轻组分在冷凝器当中全部冷凝，其中一部分轻组分作为精馏提纯产品输出，另外一部分轻组分按照回流比作为回流液经回流罐从回流液入口返回精馏塔主体以内；所述回流液入口位于精馏塔主体垂直方向的上部；液态粗酚组分中的重组分在各层开孔板保持液相，向下流向提馏段，聚集在塔内腔底部，在加热作用下蒸发浓缩，然后从精馏塔主体底部的液相出口流出，其中一部分作为塔釜产品，另外一部分经再沸器加热后自位于精馏塔主体垂直方向下部再沸入口回到塔内；所述水气过滤部分包括：第一送气管、多层过滤器、第二送气管以及水箱；所述第一送气管连通所述多路引导阀门出口的导气管，并且连通到多层过滤器；所述多层过滤器具体包括：上连接头，所述上连接头的底部固定安装有机物催化氧化滤层，所述有机物催化氧化滤层的底部固定安装有活性炭滤层，所述活性炭滤层的底部固定安装有海绵滤层，所述海绵滤层的底部固定安装有PP棉芯滤层，所述PP棉芯滤层的底部固定安装有下连接头；所述下连接头底部连通第二送气管；第二送气管外侧套接有水箱，第二送气管的底部固定安装有位于水箱内腔底部的喷气嘴。