[发明专利]一种控制木糖氢化副反应的系统和方法

说明书

本发明涉及一种控制木糖氢化副反应的系统，包括原料桶、进料计量槽、稀碱罐、催化剂计量槽和氢化反应釜，进料计量槽的进料端分别与原料桶和稀碱罐连通，进料计量槽的出料端与氢化反应釜连通，在原料管道上设置原料泵，在碱液管道上设置第一碱液泵，在进料计量槽上分别设置液位计和pH计，液位计与原料泵信号互锁，pH计与第一碱液泵信号互锁，催化剂计量槽与混料管道上的三通接头相互连通，氢化反应釜与稀碱罐连通，在氢化反应釜内设置釜搅拌装置。本发明还公开一种使用该系统的方法。本发明从进料pH值确定、反应釜转速等方面优化氢化工艺，控制氢化后木糖醇的损失量小于0.4％，减少因副反应导致的经济损失，提高氢化操作安全性。

技术领域

本发明属于木糖醇制备技术领域，特别涉及一种控制木糖氢化副反应的系统和方法。

背景技术

传统木糖氢化工艺因其原料pH不稳定、加碱时间及添加量不明确等缺点导致反应时原料的pH难以实现稳定控制，同时高温反应环境会使副产物增多，目标产物木糖醇含量下降0.7％～1.0％。目前大多数研究的重点是pH稳定剂，如石灰、氧化镁、镁，或制备负载催化剂，但因可操作性与成本因素多处于研究阶段；而在工艺改进方面，有提出提高工作压力能有效减少副反应，但对设备要求高，故障率增加，操作危险性增大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种控制木糖氢化副反应的系统和方法，从进料pH值确定，反应时碱液添加时间、量、氢化进料折光、反应釜转速等方面优化氢化工艺，减少因副反应导致的经济损失，提高氢化操作安全性。

本发明是这样实现的，提供一种控制木糖氢化副反应的系统，包括原料桶、进料计量槽、稀碱罐、催化剂计量槽和氢化反应釜，所述进料计量槽的进料端通过原料管道与原料桶的出料口连通，通过碱液管道与稀碱罐的出料口连通，所述进料计量槽的出料端通过混料管道与氢化反应釜的进料端连通，在所述原料管道上设置原料泵，在所述碱液管道上设置第一碱液泵，在所述进料计量槽上分别设置液位计和pH计，所述液位计与原料泵信号互锁，所述pH计与第一碱液泵信号互锁，所述催化剂计量槽的出料端通过催化剂管道与混料管道上的三通接头相互连通，所述氢化反应釜的另一进料端通过注碱管道与稀碱罐的另一出料口连通，在所述氢化反应釜内设置釜搅拌装置。

进一步地，在所述混料管道上分别设置混料泵和高压泵，所述混料泵位于三通接头的前端，所述高压泵位于三通接头的后端。

进一步地，在所述催化剂管道上设置催化剂泵。

进一步地，在所述原料桶上分别设置原料搅拌装置、原料液位计和注水管道。

进一步地，在所述进料计量槽上设置进料搅拌装置。

进一步地，在所述催化剂计量槽上设置催化搅拌装置。

进一步地，在所述注碱管道设置第二碱液泵。

本发明是这样实现的，还提供一种控制木糖氢化副反应的方法，该方法使用了如前所述的控制木糖氢化副反应的系统进行木糖氢化，该方法包括如下步骤：

步骤一、储存在原料桶内的富含木糖组分的木糖原料液通过原料泵进入进料计量槽内，木糖原料液的折光为50％～55％，与从稀碱罐通过碱液管道输送来的稀碱混合，得到pH值为5.3～5.5的木糖混合料液。

步骤二、木糖混合料液通过混料管道输送到氢化反应釜的过程中，在混料管道中与来自催化剂计量槽中的催化剂混合后再进入氢化反应釜。

步骤三、混合料液在氢化反应釜内在催化剂和碱液的作用下进行氢化反应生成木糖醇，在氢化反应过程，储存在稀碱罐内的稀碱通过注碱管道进入氢化反应釜补充碱液，控制氢化反应釜内反应物料的pH终点为6.8～7.0，氢化反应时间110min～120min，设置釜搅拌装置的转速为90rpm～185rpm。