[发明专利]一种磁性催化剂连续分离设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性催化剂连续分离设备，属于糖和糖醇生产设备技术领域。

背景技术

在糖与糖醇的生产中，加氢反应是一种常用的氢化还原反应。通过氢化还原反应，即可将糖转变为醇。例如，以葡萄糖为原料加氢制备山梨醇；以甘露糖为原料加氢制备甘露醇；以麦芽糖为原料加氢制备麦芽糖醇；以异麦芽酮糖为原料加氢制备异麦芽酮糖醇等。由糖制取醇的氢化还原反应，需要一定的条件，如高温、高压、催化剂。其中催化剂存在是氢化还原反应的一个关键条件，其直接影响到加氢产品的质量。而由于催化剂价格昂贵，催化剂的回收利用直接影响生产运营成本。所以催化剂必须回收重复利用。

传统回收催化剂的方法是：将反应液放入第一沉降槽沉降3~4小时，上层清液放入第二沉降槽，再沉降3~4小时，上层清液去精制工序；两次沉降的下层浆料均放入反应釜重新参与反应。

近年有一种改进的回收催化剂的方法在生产中应用，即制作一个大型圆柱体的磁性吸附柱，柱内表面均匀布置有永久磁铁，通过吊杆将磁性吸附柱吊入经静置沉降3~4小时后的反应液，将反应液中的催化剂吸附在磁性吸附柱表面上，然后将磁性吸附柱吊出，人工刮落磁性吸附柱表面吸附的催化剂。此方法需能节省一定的反应液静置沉降时间，但仍然费时费力，且催化剂回收效果差。

传统回收催化剂的方法有两个缺点：一是沉降时间长，设备利用率低，生产效率低；二是失去活性的催化剂在沉降时，与有活性的催化剂一起，沉于下层浆料层，被重新放入反应釜，多次重复后，没有活性的催化剂占比增加，导致催化剂活性慢慢降低。

发明内容

针对上述氢化反应回收催化剂过程中存在的问题，利用催化剂含镍，而镍具有良好的导磁性的特点，本发明提供一种磁性催化剂连续分离设备，能使加氢反应后的料液经短时间沉降后，流经连续磁性催化剂分离设备，将催化剂自动地回收利用。失去活性的催化剂，因其已不具有磁性，不被磁性辊筒吸附，随着料液进入后面的精制工序而排去。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

镍具有与铁相似的磁电性，属铁磁性物质，可被磁铁吸引。利用含镍催化剂可被磁铁吸引的特性，制作一种磁性催化剂连续分离设备，自动快速地分离氢化反应后物料所含的催化剂，将其回收利用。

磁性辊筒为圆柱形中空结构，表面为不会被磁化的不锈钢，表面光滑密封；磁性辊筒内均布永久磁铁，磁铁产生磁场，每个磁性辊筒的磁场强度为500~2000奥斯特，优选为700~1500奥斯特，最优为800~1200奥斯特。对于一般的由糖制取醇的氢化反应，使用镍骨架催化剂，反应完成后，随溶液排出来的催化剂，较容易被磁铁吸住。

两个料槽固定在主支架上，料槽两边左右各放置一个磁性辊筒，称为双辊筒；磁性辊筒也是固定于主支架上；右边的磁性辊筒作反时针方向转动，左边的磁性辊筒作顺时针方向转动；被磁性辊筒吸附的催化剂被刮刀刮下，并自动汇集于中间的浆料槽，回收利用。

镍具有易燃性，极易起火。氢化生产所用的氢气也是易燃易爆气体。生产现场的电器仪表均为防爆型的。故现场通过防爆电机提供磁性辊筒的驱动力。

圆柱形的磁性辊筒以中心轴为中点转动，中心轴通过轴承固定在支架上，转动轮固定在中心轴上，电机通过转动轮、中心轴，带动圆柱形的磁性辊筒转动。

减速机对电机的转速进行减速，并提供一正一反两个方向的驱动力，通过传送带驱动两个磁性辊筒反方向转动。磁性辊筒的转速为2~20转/分钟，优选为5~15转/分钟，最优为5~10转/分钟；两个磁性辊筒转向相反，左边的磁性辊筒顺时针方向转动，右边的磁性辊筒逆时针方向转动。

磁性辊筒是半浸于料液中，当磁性辊筒转动时，催化剂被吸附于磁性辊筒表面上。料液内有档板，档板引导料液流向，使用磁性辊筒与料液更好接触。刮刀压在磁性辊筒表面上，随着磁性辊筒的转动，其表面吸附的催化剂被刮刀连续刮下，并自动流入浆料槽，从浆料出口排出，回收进入反应釜，重新利用。

刮刀为非导磁性的非金属材料，左边的刮刀向右下倾斜15~30度角，右边的刮刀向左下倾斜15~30度角，以使所刮下的催化剂自动流入浆料槽。调节刮刀压在磁性辊筒表面的压力，以使刮刀能将磁性辊筒表面吸附的催化剂完全刮下，而又不至于产生太大的阻力。

料液从进料口进入料槽，从料槽另一端的出料口流出。流出的料液是经磁性辊筒吸附掉催化剂后的料液。失去活性的催化剂，因其已不具有磁性，即使与磁性辊筒接触也不会被吸附，所以这部分失去活性的催化剂跟随料液流出。