[發(fā)明專利]一種從糠醛渣中同時回收糠醛產(chǎn)品和硫酸催化劑的方法

有效

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• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110143937B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王君;陳明強;程東超;劉少敏;王一雙;楊忠連;余一鳴;李伏虎;張曄;楊易霏;譚碩
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: C07D307/50
• 分類號: C07D307/50;C01B17/90
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本發(fā)明公開了一種從糠醛渣中同時回收糠醛產(chǎn)品和硫酸催化劑的方法，所述一種從糠醛渣中同時回收糠醛產(chǎn)品和硫酸催化劑的方法分為三個步驟，第一步，用循環(huán)廢水洗滌糠醛渣，將其中殘留的糠醛和硫酸溶解于循環(huán)廢水中，第二步，將糠醛渣和循環(huán)廢水混合物進(jìn)行固液分離，第三步，將溶解了殘留的糠醛和硫酸的循環(huán)廢水在廢水蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，同時回收產(chǎn)品糠醛和催化劑硫酸。所述一種從糠醛渣中同時回收糠醛產(chǎn)品和硫酸催化劑的方法避免了額外的能量消耗和水消耗，避免了糠醛渣中的糠醛和硫酸對大氣的污染，實現(xiàn)了糠醛的增產(chǎn)和硫酸催化劑的循環(huán)利用，可顯著提高糠醛生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種糠醛渣環(huán)保處理的方法，具體是一種利用糠醛工藝中的廢水蒸發(fā)器從糠醛渣中同時回收糠醛產(chǎn)品和硫酸催化劑的方法。

背景技術(shù)

糠醛渣是糠醛廠采用玉米芯提取糠醛后的剩余固體反應(yīng)產(chǎn)物，主要是纖維素和木質(zhì)素，同時殘留有小部分未汽提出去的糠醛和大部分硫酸催化劑。目前糠醛廠采用糠醛渣作為鍋爐燃料。糠醛渣進(jìn)入鍋爐燃燒之前，利用煙氣的余熱烘烤含水糠醛渣，使得糠醛渣的含水量降到35％以下，再送入鍋爐燃燒。但是在烘烤糠醛渣的過程中，糠醛渣中殘留的部分糠醛和水形成的共沸物的常壓沸點為79.7℃，糠醛和水的共沸物進(jìn)入大氣，造成大氣污染，另外，在烘烤過程中，糠醛渣中殘留的硫酸催化劑也有部分揮發(fā)到大氣中，造成空氣污染。烘烤過后，仍然殘留在糠醛渣中的部分硫酸在隨后的鍋爐爐膛中燃燒分解分三氧化硫，如果直接排放到大氣中，會造成大氣污染，如果采用脫硫塔回收，需要較高的設(shè)備成本和操作成本。因此，急需適用于糠醛渣環(huán)保利用處理的新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有糠醛渣處理中殘留糠醛和硫酸污染大氣的缺陷，本發(fā)明給出了一種同時從糠醛渣中回收糠醛產(chǎn)品和硫酸催化劑的方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

第一步，用循環(huán)廢水洗滌糠醛渣，將其中殘留的糠醛和硫酸溶解于循環(huán)廢水中，

第二步，將糠醛渣和循環(huán)廢水混合物進(jìn)行固液分離，

第三步，將溶解了殘留的糠醛和硫酸的循環(huán)廢水在廢水蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，所述廢水蒸發(fā)器中蒸發(fā)的水蒸汽、糠醛和少量硫酸混合汽引入反應(yīng)器底部，所述廢水蒸發(fā)器中底部濃縮的硫酸溶液作為循環(huán)酸液，與補充硫酸液混合進(jìn)入配料罐，與配料罐中的生物質(zhì)原料混合配料，配料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)生成糠醛。

本發(fā)明技術(shù)方案的具體操作流程如附圖所示，流程描述如下：將糠醛渣S1和循環(huán)廢水?S2按照質(zhì)量比1:2～1:4混合在洗滌槽1中，充分?jǐn)嚢瑁瑢⒖啡┰袣埩舻目啡┖土蛩岢浞秩芙庥谘h(huán)廢水S2中，然后將洗滌槽1中的固液混合物S3輸送到壓濾機2中進(jìn)行固液分離，濾渣S4排入濾渣罐3，其中的濾渣烘干作鍋爐燃料，濾液S5輸入蒸發(fā)器4，蒸發(fā)器4溫度控制在170～190℃，蒸發(fā)的水蒸汽、糠醛和少量硫酸混合汽S7引入反應(yīng)器6底部，其中的水蒸汽作為汽提介質(zhì)，其中的糠醛和新生成的糠醛一并被汽提出反應(yīng)器得以回收，其中的硫酸截留在生物質(zhì)原料和液態(tài)水中，起到強化催化生物質(zhì)原料水解反應(yīng)的作用，蒸發(fā)器4底部的液體濃縮到硫酸質(zhì)量含量為4％～6％時，作為濃縮硫酸循環(huán)液進(jìn)料S8輸入酸液罐7，與硫酸質(zhì)量含量為5％補充硫酸液S11混合后，作為濃縮硫酸循環(huán)液出料S9，輸入配料罐8，與固體生物質(zhì)原料按照液固比35:100～55:100的比例混合，混合物料作為反應(yīng)器進(jìn)料S10輸入反應(yīng)器?6，反應(yīng)器溫度控制在170～190℃進(jìn)行反應(yīng)生成糠醛，蒸發(fā)器4底部沉積的少量渣泥S6輸入渣泥罐5，渣泥烘干后作為制備碳材料的原料。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明利用糠醛廠的廢水蒸發(fā)器，達(dá)到使得糠醛渣中的糠醛和硫酸同時回收的效果，避免了額外的能量消耗和水消耗，避免了糠醛渣中的糠醛和硫酸對大氣的污染，而且實現(xiàn)了糠醛的增產(chǎn)和硫酸催化劑的循環(huán)利用，可顯著提高糠醛生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖。