专利名称：竹醋液回收设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种竹醋液回收设备。
背景技术：
竹醋液是竹材在高温热解过程中所产生的热解气经冷凝之后的产物，它由有机酸、酮类、醛类、酚类、酯类等200多种化合物组成，竹醋液略带烟熏气味，密度I. 01左右，酸碱值2-3左右，由于竹醋液收集困难，许多竹炭厂家将竹醋液蒸汽直接排放到空中，不仅污染了空气，同时也造成了资源的严重浪费。即使采取一定收集措施的厂家，也采取水直接冷却方法，收集的竹醋液产品混入水，浪费水资源，也存在品质差、质量不稳定、顔色不均匀等缺点，直接影响了产品的应用与销售，对竹醋液的提纯技木，目前也只停留在简单的静置技术，耗费时间长，效率低。·
实用新型内容本实用新型的目的是解决竹醋液收集及分离过程中产生的收集困难、收集效率低、收集产品质量不佳等技术问题。本实用新型的竹醋液回收设备，主要思路是将间接冷凝装置与直接冷凝装置混合，从而利用竹醋液间接冷却分离，与竹醋液直接冷却收集相结合。本实用新型提供的竹醋液回收设备，包括以下步骤先将竹材热解得到的竹醋液蒸汽通过冷却水间接冷却得到主要含有机酸成分的竹醋液和未冷凝的竹醋液蒸汽，再竹醋液蒸汽利用粗竹醋液将竹醋液蒸汽进一歩直接冷却得到竹醋液。其中，所述竹醋液蒸汽可为现有技术中任意的竹材热解方法得到的竹醋液蒸汽，一般温度为300 400°C。所述粗竹醋液可为市场上购买到的粗竹醋液，其成分主要是水、有机酸和醇类的混合物，粗竹醋液可经过换热后循环使用，因此只需使用少量的粗竹醋液。本实用新型的回收步骤具体为竹醋液蒸汽首先进入冷却塔中，在冷却塔中用冷却水对竹醋液蒸汽进行间接冷却。冷却塔主要是把竹醋液中的有机酸组分冷凝下来，冷却塔内的温度要保证在水及醇类物质的沸点以上，以确保水及醇类物质在冷却塔中不冷凝，冷却下来的竹醋液(主要是有机酸组分)被收集到竹醋液储罐中。经过冷却塔的竹醋液蒸汽通入激冷塔中，激冷塔的作用是将竹醋液蒸汽进行进ー步冷却，激冷塔采用直接冷却法，冷却介质为粗竹醋液产品，粗竹醋液产品在设备启动初为外购的粗竹醋液，将粗竹醋液喷淋冷却需要冷却的竹醋液，收集的冷却后的竹醋液产品由循环泵打到换热器间接换热后作为冷却介质循环使用，高于液位设定值的竹醋液产品经中间管道输送到竹醋液储罐。本实用新型涉及ー种竹醋液回收设备，包括直接冷却装置，其特征在干，所述直接冷却装置还连接有间接冷却装置。优选的，所述直接冷却装置还连接有间接换热装置。[0012]优选的，所述间接冷却装置为冷却塔(I);所述直接冷却装置为激冷塔(2)，包括喷淋装置(29)和填料(28)。具体的，所述冷却塔⑴设置有竹醋液蒸汽入口(11)和冷却塔冷却水入口(13)，以及冷却塔竹醋液蒸汽出口(12)和冷却塔冷却水出口(14)，还包括一个竹醋液第一收集出口(15);所述激冷塔(2)设置有激冷塔竹醋液蒸汽入口(21)和激冷塔粗竹醋液入口(23)，以及激冷塔竹醋液第一收集出口(22)和顶部的激冷塔蒸汽出口(25)，其中，冷却塔的冷却塔竹醋液蒸汽出口(12)与激冷塔的激冷塔竹醋液蒸汽入口(21)连接。优选的，所述激冷塔(2)设置有激冷塔蒸汽出口(25)，该出口设置有温度感应器
(26)oo优选的，所述激冷塔(2)内部设置有液位监视器(27)。 优选的，所述激冷塔(2)设置有激冷塔竹醋液收集出ロ(22)，该出口设置在激冷塔高度的60%的位置。优选的，所述间接换热装置为换热器(3)。具体的，所述换热器(3)设置有换热器竹醋液入口(32)和换热器冷却水入口(33)，换热器竹醋液出口(31)和换热器冷却水出口(34);所述换热器的换热器竹醋液出口与激冷塔的激冷塔粗竹醋液入口(23)连接，所述激冷塔的底部还设置有激冷塔竹醋液出口(24)，该出口与换热器的换热器竹醋液入口(32)连接。优选的，所述激冷塔的激冷塔竹醋液出ロ(24)经过循环泵(5)连接至换热器的换热器竹醋液入口(32)。优选的，所述换热器(3)为管壳式换热器。优选的，所述循环泵(5)为离心泵。本实用新型具有以下优点I、本实用新型首先用间接冷却法对竹醋液进行预处理，对竹醋液进行了初歩分离，从而避免了竹醋液的再分离エ序，节省了再分离成本。2、本实用新型采用竹醋液替代水对竹醋液进行喷淋冷却，应用相似相容的原理，増加了冷却效率和竹醋液的收集率。3、本实用新型用竹醋液替代水，有效的节约了水资源，并有效的避免了水混入竹醋液中，从而为后续分离节约了成本。
图I为本实用新型的竹醋液收集装置的流程示意图。符号说明I-冷却塔11——竹醋液蒸汽入口12——冷却塔竹醋液蒸汽出口[0031 ] 13-冷却塔冷却水入口14-冷却塔冷却水出口15——冷却塔第一竹醋液产品收集出口2——激冷塔[0035]21—激冷塔竹醋液蒸汽入ロ22——激冷塔第二竹醋液产品收集出口23——激冷塔粗竹醋液入口24——激冷塔竹醋液出ロ25——激冷塔蒸汽出口26——激冷塔温度传感器[0041 ]261——激冷塔温控阀门27——激冷塔液位监测器 271——液位控制阀门28-填料29——喷淋装置3——换热器31——换热器竹醋液出口32——换热器竹醋液入ロ33——换热器冷却水入口34——换热器冷却水出口35——换热器温度感应器351——换热器温控阀门4——第一竹醋液产品储罐5——循环泵6——第二竹醋液产品储罐
具体实施方式
本实用新型的竹醋液回收设备中的装置，除特别描述的外，均采用现有技术中的常规设备，本领域技术人员可根据需要选择适当的装置按照本实用新型的思路组合起来，实现回收竹醋液的目的。技术方案具体为首先将粗竹醋液蒸汽通入冷却塔中，冷却塔采用间接冷凝法，即冷却塔内部采取嵌管设计，竹醋液蒸汽在管内流动，而冷却水在管外流动，目的在于避免竹醋液中的ー些有机组分与冷却介质混合，保证冷却物质的洁净程度，此步将出冷却塔的竹醋液蒸汽温度降低至105 115°C，主要是保证将竹醋液中一些有机酸组分冷凝下来，而温度在大部分的水及醇类物质沸点以上，以保证水及醇类物质不被冷凝，保证有机酸物质的纯度。经冷却塔出来的气体组分再通入激冷塔中。激冷塔中间填充有填料,用于增大冷却介质和被冷却物的接触面积；上部设置喷淋装置，用于喷淋粗竹醋液冷却液，该喷淋装置优选设置温度感应器，根据顶部未冷凝的蒸汽(H2, CO，N2, CH4, H2O等)的温度大小调节喷淋液体的流量，以控制未冷凝的竹醋液蒸汽温度在105 115°C之间；激冷塔优选设置液位监测器，监测器原理为压差原理，用于控制液位在激冷塔高度的60 70%之间。在激冷塔中竹醋液蒸汽气相组分与用作冷凝的粗竹醋液逆流接触，即在激冷塔内直接接触，进行洗涤及再冷却过程，所述竹醋液冷凝液可选择外购的粗竹醋液，外购的粗竹醋液和冷却后的竹醋液经过换热之后也可循环用于激冷塔的冷却介质，这种情况下在设备刚启动时也需要使用少量外购的粗竹醋液，被冷凝下来的竹醋液(主要成分为醇和水等)与用于冷凝的粗竹醋液相混合，从激冷塔底部流出，经循环泵送至换热器，换热后再送入激冷塔循环使用，当液位到一定程度的时候，液位计报警，粗竹醋液从激冷塔侧面的收集出ロ自动排出，以维持激冷塔中的液位保持一个恒定状态。激冷塔中排出的冷凝后的竹醋液和冷凝用的粗竹醋液的混合物通过循环泵送入换热器，在换热器中通过水进行间接冷却，将其温度冷却至54±5°C，可再输回至激冷塔作为冷却介质使用。本实用新型エ艺简单、易于控制且不消耗新鮮水，还可以生产竹醋液产品及达到初步分离有机酸的目的)，具有广阔的市场应用前景。结合图1，以下述的实例详细叙述如下，然而，本领域技术人员应当理解的是，本实用新型的保护范围不应当局限于此。 实施例以下实施例所用仪器和设备的来源如下表I所示
—仪器和设备名#j厂家或来為f_型号こ—————
溫控阀_ 湖南ネ畐尔阀门有P艮公司_气动可调阀
液位控制阀门湖南福尔阀门有限公司气动全开全闭阀
温度传感器斯罗克自动化(北京)有限
公司
液位监测器— :东莞事兴电子有限公高 ] :…循环录湖南天宏泵业制造有限公__f]_____以下实施例所用原料的来源如下表2所示
『仪器和设备名吞 _ _|了冢"~或桌源一 _______—::
竹醋液(外购)丽水市森得立生物农业研
发有卩艮公司—如图I所示，冷却塔I内部采取嵌管设计，竹醋液蒸汽在管内流动，而冷却介质在管外流动，冷却塔I的冷却介质为冷却水。将桃江县竹材被破碎到IOXlOmm的碎片后，于500°C下热解，产生温度约350°C的竹醋液蒸汽，将该竹醋液蒸汽通过冷却塔竹醋液蒸汽入ロ 11，进入冷却塔I，进行间接冷却。而冷却水通过设置于冷却塔I下部的冷却塔冷却水入ロ 13进入冷却塔1，完成冷却之后，通过设置于冷却塔I上部的冷却塔冷却水出ロ 14排出。经过冷却水冷却后的竹醋液蒸汽通过冷却塔竹醋液蒸汽出ロ 12排出冷却塔1，冷却塔竹醋液蒸汽出口 12竹醋液蒸汽的温度约110°C (低于大部分有机酸例如こ酸、丙酸、正丁酸的沸点(大于115°C)，高于水和醇类物质的沸点温度(100°C)，这样通过该冷却塔I竹醋液蒸汽中的大部分有机酸类被冷凝下来，而水及醇类物质进入下一级的激冷塔2中。部分冷却为液体的竹醋液通过冷却塔第一竹醋液产品收集出ロ 15排入第一竹醋液产品储罐4。激冷塔上部设置喷淋装置29，中间填充有填料29。激冷塔2的冷却介质为粗竹醋液，设备刚启动时使用少量的外购的粗竹醋液，启动之后循环自换热器3的竹醋液即可满足循环要求。从冷却塔竹醋液蒸汽出口 12排出的剰余竹醋液蒸汽通过激冷塔2的激冷塔竹醋液蒸汽入口 21进入激冷塔，被进ー步冷却，由110°C降低至75°C，再从激冷塔第二竹醋液产品收集出ロ 22排出，进入第二竹醋液产品储罐6。冷却介质粗竹醋液，从激冷塔竹醋液入口 23进入激冷塔2，利用喷淋装置29在填料28部分，在其间与竹醋液蒸汽充分接触将其冷却，在冷却的过程中，其温度被升高到75°C，温度升高后的竹醋液再通过激冷塔竹醋液出口 24排出，由循环泵5打到换热器竹醋液入口 32进入换热器3进行换热操作。激冷塔2的顶部设置有激冷塔蒸汽出口 25，用来排出未冷凝的气体，这些气体包括H2, CO, N2, CH4,H2O等。所述激冷塔2顶部激冷塔蒸汽出ロ 25相连的管道设有激冷塔温度传感器26，控制激冷塔温控阀门261 (可调阀)，根据激冷塔2顶部蒸汽温度调整竹醋液的喷淋量，当温度超过115°C时，増大阀门261的开度，増大喷淋量，当温度小于105°C时，减小阀门261的开度，减小喷淋量。以保证竹醋液中的组分冷凝完全。激冷塔2内部设置ー激冷塔液位监测器27，控制液位控制阀门271 (全开全闭阀)，用来调节激冷塔中液位的高度，将液位高度保持在60%左右。具体的，液位监测器27可电脑控制，当液位高于70%时，液位计27报警，排放阀自动开启，粗竹醋液从激冷塔侧面管道22自动排出，排放至液位至60%吋，自动关 闭，以维持激冷塔中的液位保持一个恒定状态。换热器3经过循环泵5与激冷塔2连接，换热器采用管壳式换热器，冷却介质为水，所述循环泵5采用离心泵。从激冷塔竹醋液收集出ロ 22出来的换热竹醋液经过循环泵5泵送入换热器3中，在换热器3中被冷凝至54°C，从换热器竹醋液出ロ 31排出，可进入循环作为激冷塔2的冷却液使用。而冷却介质冷却水由换热器冷却水入口 33进入换热器3，在换热之后，经由换热器冷却水出口 34排出。其中换热器还可在换热器竹醋液出口 31设置换热器温度感应器35，其控制冷却水进ロ管道的换热器温控阀门351 (可调阀)，以通过控制冷却水的流量保持冷却后的竹醋液的温度为54±5°C，即当温度升高至59°C时，増大阀门351的开度，増大冷却水流量，当温度降低至49°C时，减小阀门351的开度，减小冷却水流量。通过以上步骤，从冷却塔中获得第一竹醋液产品样品I的量为30%，从激冷塔中获得第二竹醋液产品样品2的量为70%，方法測定各样品的成分如下表3所示，样品I的有机酸含量占大部分，样品2中几乎不含有机酸，可知采用本实用新型的设备使得竹醋液产品初歩分离开。表3
—样品编号
有机酸含量[醇+醛+水样品I大于80%小于20%
样品2 「 小于5% I=大于95%采用本实用新型的设备的回收方法，冷却效率和竹醋液收集率均得到了提高，冷却效率达到了 90%以上，竹醋液的收集率大于95%，而采用水直接喷淋竹醋液蒸汽冷却的现有技术方法的冷却效率小于80%，竹醋液收集率小于80%，均与本实用新型有不小的差距。虽然本实用新型的设备比现有技术的复杂，看起来分离成本高，然而从长远看，由于本设备已经对于以有机酸为主的竹醋液实现了初步分离，后期分离有用产品需要的成本得到了大幅降低，而相反，现有技术的方法在后期需要耗费更高的成本去分离混在一起的 有机酸等广品，成本反而更1 。
权利要求1.一种竹醋液回收设备，包括直接冷却装置，其特征在于，所述直接冷却装置还连接有间接冷却装置。
2.如权利要求I所述的设备，其特征在于，所述直接冷却装置还连接有间接换热装置。
3.如权利要求I或2所述的设备，其特征在于，所述间接冷却装置为冷却塔(I);所述直接冷却装置为激冷塔(2)，包括喷淋装置(29)和填料(28)。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述激冷塔(2)设置有激冷塔蒸汽出口(25)，该出ロ设置有温度感应器(26)。
5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述激冷塔(2)内部设置有液位监视器(27)。
6.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述激冷塔(2)设置有激冷塔竹醋液收集出ロ(22)，该出ロ设置在激冷塔高度的60%的位置。
7.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述间接换热装置为换热器(3)。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述激冷塔(2)通过循环泵(5)与换热器(3)连接。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述换热器(3)为管壳式换热器。
10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述循环泵(5)为离心泵。
专利摘要本实用新型涉及一种竹醋液回收设备。该设备包括直接冷却装置，其特征在于，所述直接冷却装置还连接有间接冷却装置。本实用新型工艺简单、易于控制且不消耗新鲜水，还可以生产竹醋液产品及达到初步分离的目的。
文档编号C10C5/00GK202430171SQ20112044947
公开日2012年9月12日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者何曙光, 宾文锦, 张卫东, 魏远 申请人:湖南华银能源技术有限公司