一种木糖醇生产用水解装置的制作方法

1.本发明涉及木糖醇生产技术领域，特别是一种木糖醇生产用水解装置。


背景技术：

2.木糖醇是一种重要的化工原料和具有营养价值的甜味物质，可制取表面活性剂、乳化剂、破乳剂、醇酸树脂及涂料，是医药工业制造各种药物的原料，不仅具有适合人体健康需要的特性，还具有适于制作无糖糖果的良好工艺特性和感官特性，尤其是食品级木糖醇以独特的优势逐渐走进了人们的生活，具有广阔的市场前景。
3.半纤维素广泛地存在于自然界中的植物体内，通常用木浆生产黏胶纤维时，会产生大量的含有半纤维素的废水，将这些半纤维素回收，从半纤维素中提取木糖比传统生产工艺从玉米芯中提取木糖更环保节能。半纤维素是木浆生产纤维素的副产品，是一种可持续发展的新型的可代替玉米芯生产木糖的原料。半纤维素可在一定的温度、压力和酸催化作用下水解产生木糖溶液，并且从半纤维素水解液中提取木糖产生的废水少、无废渣，环境污染小，能源消耗低，且产率高。
4.现有的水解装置底部经常会形成沉淀，会造成水解不充分、产量低、排渣难等问题。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述和/或现有的木糖醇生产用水解装置中存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明所要解决的问题在于如何提供一种木糖醇生产用水解装置。
8.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种木糖醇生产用水解装置，其包括，承载单元，包括水解罐、与所述水解罐密封连接的底座，以及设置于所述底座底部的支架；加热搅拌单元，设置于所述承载单元内部，包括第一加热搅拌件、第二加热搅拌件和气体供给件，所述第一加热搅拌件包括与所述底座转动配合的第一气体筒，设置于所述第一气体筒上并与其转动配合的第一出气筒，以及设置于所述第一气体筒内并带动所述第一出气筒进行转动的第一驱动件；所述第二加热搅拌件包括与所述第一气体筒转动配合的第二气体筒，设置于所述第二气体筒上并与其转动配合的第二出气筒、设置于所述第二气体筒底部的放置盒，以及设置于所述放置盒内并带动所述第二出气筒进行转动的第二驱动件；所述气体供给件包括设置于所述第一气体筒底部中心位置并与其转动配合的混合筒，以及与所述混合筒连接的供气管，所述混合筒上设置有与所述第一气体筒连通的第三出气孔，所述混合筒穿过所述底座底部。
9.作为本发明所述木糖醇生产用水解装置的一种优选方案，其中：所述第一出气筒上竖直阵列设置有多个第一出气孔，所述第二出气筒上竖直阵列设置有多个第二出气孔，
所述第一出气孔和第二出气孔上设置有防水透气膜。
10.作为本发明所述木糖醇生产用水解装置的一种优选方案，其中：所述第一气体筒内设置有第一环槽，所述第一驱动件包括与所述第一环槽配合的内齿圈、与所述内齿圈配合的第一齿轮和第二齿轮、与所述第一齿轮固定连接的第一连接柱、带动所述第二齿轮进行转动的第一电机，所述第一电机固定在所述第一气体筒上，所述第一连接柱与所述第一出气筒固定连接。
11.作为本发明所述木糖醇生产用水解装置的一种优选方案，其中：所述第二驱动件包括与所述第二出气筒固定连接的第二连接柱、与所述第二连接柱固定连接的第三齿轮、与所述第三齿轮啮合的第四齿轮，以及带动所述第四齿轮进行转动的第二电机，所述第二连接柱穿过所述第二气体筒，所述第一气体筒上设置有与所述第一出气筒连通的第五出气孔。
12.作为本发明所述木糖醇生产用水解装置的一种优选方案，其中：所述第二气体筒上设置有与所述第一气体筒连通的第一进气孔，以及与所述第二出气筒连通的第四出气孔。
13.作为本发明所述木糖醇生产用水解装置的一种优选方案，其中：所述第一出气筒底部设置有第一凸台，所述第一气体筒上设置有与所述第一凸台配合的第一固定台；所述第二出气筒底部设置有第二凸台，所述第二气体筒上设置有与所述第二凸台配合的第二固定台。
14.作为本发明所述木糖醇生产用水解装置的一种优选方案，其中：所述水解罐上半部设置有进料管、进水管和出气管，底部设置有出料口。
15.作为本发明所述木糖醇生产用水解装置的一种优选方案，其中：所述水解罐顶部设置有循环气管，所述循环气管另一端与所述混合筒连通。
16.作为本发明所述木糖醇生产用水解装置的一种优选方案，其中：所述循环气管上设置有单向阀、风机和第一控制阀。
17.作为本发明所述木糖醇生产用水解装置的一种优选方案，其中：所述出气管上设置有第二控制阀。
18.本发明有益效果为：通过加热搅拌单元的设置，能够在对水解液进行加热的同时，对水解液进行搅拌，水解更加充分，产量更高；第一出气筒和第二出气筒可转动，能够使第一出气筒和第二出气筒的转速发生改变。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为实施例1中木糖醇生产用水解装置的结构图。
20.图2为实施例1中木糖醇生产用水解装置的气体供给件示意图。
21.图3为实施例1中木糖醇生产用水解装置的加热搅拌单元结构图。
22.图4为实施例1中木糖醇生产用水解装置的加热搅拌部分剖视图。
23.图5为实施例1中木糖醇生产用水解装置的第一驱动件结构图。
24.图6为实施例1中木糖醇生产用水解装置的第二驱动件结构图。
25.图7为实施例1中木糖醇生产用水解装置的加热搅拌剖视图。
具体实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
27.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
28.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
29.实施例1参照图1~图7，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种木糖醇生产用水解装置，木糖醇生产用水解装置包括承载单元100和加热搅拌单元200，加热搅拌单元200设置于承载单元100内，用于对水解液进行加热和搅拌。
30.具体的，承载单元100包括水解罐101、与水解罐101密封连接的底座102，以及设置于底座102底部的支架103。底座102与水解罐101之间固定连接。
31.加热搅拌单元200包括第一加热搅拌件201、第二加热搅拌件202和气体供给件203，第一加热搅拌件201包括与底座102转动配合的第一气体筒201a，设置于第一气体筒201a上并与其转动配合的第一出气筒201b，以及设置于第一气体筒201a内并带动第一出气筒201b进行转动的第一驱动件201c，第一气体筒201a与底座102密封配合。
32.第二加热搅拌件202包括与第一气体筒201a转动配合的第二气体筒202a，设置于第二气体筒202a上并与其转动配合的第二出气筒202b、设置于第二气体筒202a底部的放置盒202c，以及设置于放置盒202c内并带动第二出气筒202b进行转动的第二驱动件202d，放置盒202c与第二气体筒202a固定连接，第二气体筒202a与第一气体筒201a密封配合。气体供给件203包括设置于第一气体筒201a底部中心位置并与其转动配合的混合筒203a，以及与混合筒203a连接的供气管203b，混合筒203a上设置有与第一气体筒201a连通的第三出气孔203a
‑
1，混合筒203a穿过底座102底部。
33.进一步的，第一出气筒201b上竖直阵列设置有多个第一出气孔201b
‑
1，第二出气筒202b上竖直阵列设置有多个第二出气孔202b
‑
1，第一出气孔201b
‑
1和第二出气孔202b
‑
1上设置有防水透气膜。
34.在本实施例中，如图3，第一出气筒201b和第二出气筒202b均设置有三个，并且三个第一出气筒201b以第一气体筒201a轴线为圆心等角度设置，三个第二出气筒202b以第二气体筒202a轴线为圆心等角度设置，并且第一气体筒201a和第二气体筒202a同轴设置，同一个第一出气筒201b上的第一出气孔201b
‑
1朝向相同，同一水平面上三个第一出气筒201b上的第一出气孔201b
‑
1朝向和第一出气孔201b
‑
1与圆心连线的夹角角度相同，同一水平面上三个第二气体筒202a上的第二出气孔202b
‑
1朝向和第二出气孔202b
‑
1与圆心连线的夹
角角度相同。
35.优选的，第一气体筒201a内设置有第一环槽201a
‑
1，第一驱动件201c包括与第一环槽201a
‑
1配合的内齿圈201c
‑
1、与内齿圈201c
‑
1配合的第一齿轮201c
‑
2和第二齿轮201c
‑
3、与第一齿轮201c
‑
2固定连接的第一连接柱201c
‑
4、带动第二齿轮201c
‑
3进行转动的第一电机201c
‑
5，第一电机201c
‑
5固定在第一气体筒201a上，第一连接柱201c
‑
4与第一出气筒201b固定连接。
36.进一步的，第二驱动件202d包括与第二出气筒202b固定连接的第二连接柱202d
‑
1、与第二连接柱202d
‑
1固定连接的第三齿轮202d
‑
2、与第三齿轮202d
‑
2啮合的第四齿轮202d
‑
3，以及带动第四齿轮202d
‑
3进行转动的第二电机202d
‑
4，第二连接柱202d
‑
1穿过第二气体筒202a，第一气体筒201a上设置有与第一出气筒201b连通的第五出气孔201a
‑
2。
37.第二气体筒202a上设置有与第一气体筒201a连通的第一进气孔202a
‑
1，以及与第二出气筒202b连通的第四出气孔202a
‑
2，第一出气筒201b底部设置有第一凸台201b
‑
2，第一气体筒201a上设置有与第一凸台201b
‑
2配合的第一固定台201a
‑
3；第二出气筒202b底部设置有第二凸台202b
‑
2，第二气体筒202a上设置有与第二凸台202b
‑
2配合的第二固定台202a
‑
3。
38.水解罐101上半部设置有进料管101a、进水管101b和出气管101c，底部设置有出料口101d，水解罐101顶部设置有循环气管101e，循环气管101e另一端与混合筒203a连通，循环气管101e上设置有单向阀101e
‑
1、风机101e
‑
2和第一控制阀101e
‑
3。出气管101c上设置有第二控制阀101c
‑
1。
39.需要说明的是，本发明所述装置中加热搅拌单元200具有以下三种使用模式：一、同向转动模式，在此模式下，通过第一驱动件201c和第二驱动件202d，对第一出气筒201b和第二出气筒202b进行调节，调节第一出气孔201b
‑
1和第二出气孔202b
‑
1的朝向，使两者朝向相同或者角度相差不大，也即当供气管203b向混合筒203a供给水蒸气时，第一出气筒201b和第二出气筒202b进行同向转动，并且转速相同或者转速相差不大；二、单一搅拌模式，在此模式下，通过第一驱动件201c和第二驱动件202d，对第一出气孔201b
‑
1和第二出气孔202b
‑
1的朝向进行调节，当供气管203b向混合筒203a供给水蒸气时，使第一出气筒201b和第二出气筒202b中仅有一个出气筒进行转动，另一个出气筒不转或者慢速转动；三、异向转动模式，在此模式下，通过第一驱动件201c和第二驱动件202d，对第一出气孔201b
‑
1和第二出气孔202b
‑
1的朝向进行调节，当供气管203b向混合筒203a供给水蒸气时，第一出气筒201b和第二出气筒202b进行反向转动。
40.同向转动模式下，水解罐101内的水解液会形成旋涡状液流，水解液中的物质会向着相同的方向进行转动，此模式下，转动力会达到最大，适用于水解初期，将较为浓稠的半纤维素溶液和水进行混合、稀释，在搅拌一段时间后，再转换到单一搅拌模式或异向转动模式，使水解液不易形成沉淀，优选选用异向转动模式，相较于单一搅拌模式，其搅拌效果更好，更加不易形成沉淀。
41.需要进一步说明的是，本发明所述装置中气体供给件203具有以下两种使用模式：一、加热模式，此模式下，通过第一控制阀101e
‑
3关闭循环气管101e，水蒸气通过供气管203b进入水解装置，通过出气管101c流出水解装置，此模式适用于水解初期，水解液
温度未达到标准水解温度时使用；二、循环模式，此模式下，通过风机101e
‑
2抽取水解罐101顶部的蒸汽，将其输送至混合筒203a内与供气管203b输送的水蒸气进混合，此模式适用于水解液温度达到标准水解温度后使用，此时，水解罐101顶部的水蒸气温度基本上也达到了标准水解温度，通过循环气管101e使这部分水蒸气与供气管203b输送的水蒸气进混合后再输入水解罐101内，能够起到节省能源的作用。
42.需要注意的是，出气管101c设置在水解罐101的上半部，是因为温度较高的水蒸气会聚集在水解罐101顶部，故而通过循环气管101e抽取顶部温度较高的水蒸气，通过出气管101c排出温度较低的水蒸气，在第一气体筒201a和水解罐101内分别设置一个温度传感器，监测第一气体筒201a和水解液的温度。
43.在使用时，关闭循环气管101e，将半纤维素溶液和水解液通过进料管101a输送进水解罐101，通过进水管101b输送水进行稀释，通过供气管203b，向混合筒203a内输送水蒸气，水蒸气通过第一气体筒201a和第二气体筒202a输送至第一出气筒201b和第二出气筒202b，然后再分别经第一出气孔201b
‑
1和第二出气孔202b
‑
1排出，水蒸气以鼓泡的方式与水解液进行接触，加热水解液，不仅加热效果好，还能推动第一出气筒201b和第二出气筒202b进行转动，对水解液进行搅拌，通过第一驱动件201c和第二驱动件202d调整第一出气孔201b
‑
1和第二出气孔202b
‑
1的朝向，先采用同向转动模式，当水解液温度达到标准水解温度后，打开循环气管101e，通过风机101e
‑
2抽取水解罐101顶部的蒸汽进行循环利用，然后通过第一驱动件201c和第二驱动件202d，调整到异向转动模式进行不间断搅拌即可。
44.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。