[实用新型]一种糠醛多效反应精馏装置

说明书

本实用新型涉及一种糠醛多效反应精馏装置，包括一效精馏塔及二效精馏塔，一效精馏塔的塔底设置有一效耦合再沸器，一效精馏塔的塔顶依次设置有一效一级冷凝器及一效二级冷却器，二效精馏塔的塔底设置有二效再沸器，二效精馏塔的塔顶依次设置有二效一级冷凝器及二效二级冷却器，一效精馏塔的塔底通过泵连接至二效精馏塔的塔顶，二效一级冷凝器通过管路连接至一效耦合再沸器，二效再沸器连接外部蒸汽进口。本实用新型设计科学合理，能够大幅降低水蒸气消耗量、减少冷却水的用量和耗电量，而且能够提高精馏纯度，提高糠醛收率。

技术领域

本实用新型属于化工材料反应精馏技术领域，涉及糠醛精馏装置，特别涉及一种糠醛多效反应精馏装置。

背景技术

糠醛用途广泛，是基础的有机化工原料，其学名为α-呋喃甲醛，是呋喃2位上的氢原子被醛基取代的衍生物。它最初由米糠与稀酸共热制得，所以叫做糠醛。糠醛是由戊聚糖在酸的作用下水解生成戊糖，再由戊糖脱水环化而成。生产的主要原料为玉米芯等农副产品。糠醛是呋喃环系最重要的衍生物，化学性质活泼，可以通过氧化、缩合等反应制取众多的衍生物，被广泛应用于合成塑料、医药、农药等工业。

精馏是将由挥发度不同的组分所组成的混合液，在精馏塔中同时多次的进行部分汽化和部分冷凝，使其分离成几乎纯态组份的过程。

精馏塔釜内物料经再沸器加热后变成蒸汽上升至精馏塔内，在每层塔板上回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。在塔板上由于存在温度差和浓度差，气相就要进行部分冷凝，使其中部分难挥发组分转入液相中；而气相冷凝释放出的潜热传给液相，使液相部分汽化，其中部分易挥发组分转入气相中。总的结果致使离开此层塔板的液相中易挥发组分的浓度较进入该板时的低，而离开的气相中易挥发组分浓度又较进入的高。若气液两相在板上接触时间足够长，那么离开该板的气液两相互成平衡。精馏塔的每层板上都进行着上述相似的过程。

化学工业中，精馏过程是能量消耗最大的单元操作之一，自从发生了世界性的能源问题以来，精馏过程的节能问题已广泛引起了人们的重视。精馏过程的节能基本上可以从以下几方面着手：(1)精馏过程热能的充分利用；(2)减少精馏过程本身对能量的需要；(3)提高精馏系统的热力学效率；(4)采用合格分离系统。

通常情况下，反应和分离两种操作通常分别在两类单独的设备中进行。若能将两者结合起来，在一个设备中同时进行，将反应生成的产物或中间产物及时分离，则可以提高产品的收率，同时又可利用反应热供产品分离，达到节能的目的。

多效精馏是利用高压塔顶蒸汽的潜热给低压塔的再沸器提供热量的热集成精馏系统。与单塔相比，多效精馏可以大大提高能量的利用率，在较大程度上节约了精馏装置的能耗，且精馏的产品质量比单效精馏的质量高，收率也提高。

糠醛生产过程主要包括一步法和两步法，目前工业生产中采用的一步法，糠醛收率低，一般只在50％左右，并且污染严重。两步法就是将半纤维素水解反应和戊糖脱水成糠醛的反应分开成两个独立的步骤进行。对生物质进行预处理时，由于半纤维素为非结晶结构、聚合度低、分支度高，能够在适宜的预处理条件下从细胞壁里溶解并水解成戊糖，富含戊糖的水解液酸性条件下催化反应即可生成糠醛。两步法由于两个反应器中目标产物独立使得反应过程副产物较少，糠醛产率相对较高。

糠醛的多效精馏作为一个新兴的节能工艺，它主要以低能耗，低品位能量利用和高效热力学效率引起了人们的高度重视。糠醛的多效反应精馏一效精馏塔为第一加压塔、二效精馏塔为第二加压塔，这种多效反应精馏能大大的降低能源消耗，提高糠醛的收率。

通过对公开专利文献的检索，并未发现与本专利申请相同的公开专利文献。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够大幅降低水蒸气消耗量、减少冷却水的用量和耗电量，提高糠醛收率的糠醛多效反应精馏装置。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：