糠醛工艺流程

1 1工程分析工程分析 1 11 1项目生产工艺流程项目生产工艺流程 1 1 1糠醛生产工艺流程糠醛生产工艺流程 见图图 4 1 1 流程简述 流程简述 G3 不凝废气 废液 戊糖液 粉碎 水解 压榨 反应精馏 粗醛分相 粗醛精制 成品糠醛 甲酸 L1 1 L1 2 醛水共沸物 醛相 水 相 板框过滤 S1 2 碳化残渣 中和 纯碱 清洗 L2 2 玉米芯 秸秆等 S1 1 灰尘杂质 水洗压榨 Q1 1 纤维素渣 新鲜水 L1 3 L1 1 水洗废水 L1 2 废酸滤液 初馏 G1 1 不凝废气 G1 2 不凝废气 G1 3 CO2气体 S1 3 醛泥 L1 3 初馏废水 图图 4 1 1 糠醛生产工艺流程图糠醛生产工艺流程图 榨渣 1 清洗 购进的玉米芯 玉米秸秆通过选料后用仍难免混有泥沙等杂 物 采用鼓式洗草机进行清洗 清洗用水来自木质素装置三效蒸发器的冷凝水冷凝水 L2 1 清洗过程中分离出 S1 1 灰尘杂质灰尘杂质 产污环节 洗草分离出 S1 1 灰尘杂质 灰尘杂质 2 粉碎 带水的原料进入用斗式提升机将准备好的玉米芯先经电磁除 铁器 摇摆筛去除铁 石头等大颗粒 然后加入粉碎机粉碎成颗粒 粒径范围 一般在 15 20mm 由于洗草后的原料含水量较高故粉碎时不会产生粉尘 产污环节 粉碎机 空压机和螺旋输送机噪声 3 水解 将粉碎好的玉米芯经输送机投入连续水解锅中 向釜内加入 甲酸 水洗压榨后产生的水洗废水水洗废水 L1 1 以及脱水塔底废酸滤液废酸滤液 L1 2 含甲酸 乙酸 然后压紧釜盖 关闭排空阀门 通过药液加热器和来自新建锅炉的间接 蒸汽 使温度升到 150 170 摄氏度 压力升至 0 6MPa 然后打开排醛阀门进行 三釜串联操作 水解反应时间约 6 小时 在此过程中 物料在水解锅内进行水解反应 玉米芯中的多缩戊糖以醋酸 为催化剂 经过水解成戊糖 糠醛生产中是三个水解塔连续生产 当一个水解 塔 称为 A 塔 需要泄压时 其它的塔 称为 H 塔 刚刚装塔需要加温 加压的 此时将 A 塔与 H 塔串联 使 A 塔内的压力和蒸汽转移至 H 塔中 这样经过适 当的串联分压后 A 塔温度为 90 摄氏度以下 常压下物料可以出塔 H 塔可以 加压 主要反应方程式 H C5H8O4 n nH2O nC5H10O5 H C5H10O5 C5H4O2 3H2O 4 压榨 水洗压榨 水解完毕后 物料输送到双网挤浆机内进行压榨 经过压榨后的戊糖溶液去糠醛装置车间生产糠醛 压榨后的木质纤维素渣经水洗后 水洗用水使用糠醛生产初馏废水初馏废水 L1 3 和 新鲜水 去生产木质素 水洗废水水洗废水 L1 1 返回水解工序作为补充水 水解完毕釜内物料输送到压榨机内进行压榨 经过压榨后的 Q1 1 纤维素纤维素 渣渣去生产木质素 水解得到的戊糖溶液去生产糠醛 5 反应精馏 水解 压榨后得到的戊糖溶液与糠醛生产后续工段中粗醛 分相和粗醛精制产生的水一起去糠醛装置车间的脱水反应器 在此设备内完成 戊糖的脱水环化以及粗糠醛的蒸馏 通过加热器 间接蒸汽 加热到 102 105 压力在 0 2MPa 左右 脱水反应时间为 2 个小时左右 在脱水塔内部分不能全 部转化为糠醛的戊糖 发生碳化反应 生成碳化物 反应完成后 反应釜内物 料为粗糠醛液体 主要含有水 糠醛 醋酸 微量的甲醇和碳化物 在戊糖脱水反应生成糠醛的同时 料液中的糠醛 醋酸 大部分水及轻组 分 甲醇 被蒸出 经冷凝器冷凝后去初馏塔 G1 1 不凝废气不凝废气 成分糠醛 醋 酸 甲醇 水 经收集后送吸收塔用水吸收 剩余的水分及蒸发残渣 碳化物 一起经过滤后 滤出的塔底废液 即 L1 2 废酸滤液废酸滤液 进水解工序循环使用 过 滤得到的 S1 2 碳化物残渣碳化物残渣 主要为碳化聚合物 含水 50 送锅炉焚烧 产污环节 脱水塔的脱水反应产生 G1 1 不凝废气不凝废气 塔剩余的水分及蒸发 残渣经板框过滤产生废酸滤液废酸滤液 L1 2 进半纤维素稀酸水解工序使用 S1 2 碳化碳化 物残渣物残渣送锅炉焚烧 6 初馏 对液体物料进行蒸馏 保持常压 首先通入间接蒸汽控制塔 内温度在 65 80 塔顶温度保持在 55 70 此时稀醛液中的轻组分和少量水 分被蒸出 G1 2 不凝气 甲醇等 不凝气 甲醇等 收集后送吸收塔用水吸收 继续对醛液蒸馏 升高塔内温度 使糠醛和水在 98 共沸蒸发 在操作中 要保持塔顶温度为 94 97 塔底温度为 98 102 馏出液温度要低于 55 稀糠醛溶液经过蒸发 蒸汽从蒸馏塔浮阀的缝隙冒出 分成许多水汽泡进入上 层塔板 而上层塔板上的多余液体就由溢流管回流至下一层 如此反复进行 经过多次蒸发而浓缩的馏分由塔顶引出 进入冷凝器 冷凝后得到的粗醛液进 入粗醛分相釜 不凝气去锅炉焚烧 初馏废水初馏废水 L1 3 含少量的糠醛 醋酸 从 塔底部排出 去半纤维素水解后的压榨水洗工序作水洗补充用水 产污环节 初馏过程产生 G1 2 不凝废气不凝废气 主要为甲醇 初馏废水初馏废水 L1 3 回 用至半纤维素水解后的压榨水洗工序作水洗补充用水 7 粗醛分相 冷凝下来的蒸汽在分相釜中分成两层 下层为油状糠醛 浓度可达 90 即粗糠醛 含少量醋酸 中和后去精制工段 上层为糠醛溶于 水的饱和溶液 内含糠醛 7 10 并含有少量醋酸 回脱水塔 8 中和 粗醛中和采用加碱中和法 将粗糠醛送入有搅拌的中和釜中 加入纯碱 与粗糠醛中的醋酸反应生成醋酸钠 水和二氧化碳 加入后搅拌 20 分钟 然后静置 60 分钟即可进行精制处理 产污环节 中和过程产生 G1 3 中和废气中和废气 主要为二氧化碳 9 粗醛精制 粗糠醛由于纯度不够高 含有高沸点物质和水 容易使颜 色变深 不适合某些用途 所以要进行精制 采用减压蒸馏法进行精制 中和后粗醛经进料泵送入精制塔中 控制塔内压力在 0 07MPa 左右 同时 通入间接蒸汽控制塔内温度在 65 90 塔顶温度保持在 55 80 粗醛中的水分蒸出后 进入采醛阶段 将塔内压力调至 0 08MPa 左右 同 时控制塔内