竹醋液精制成套設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種針對氧化、蒸餾法精制竹醋液的成套設(shè)備，涉及竹材熱解領(lǐng)域，它包括臭氧發(fā)生裝置、氧化蒸餾反應(yīng)釜、導(dǎo)熱油缸以及冷凝裝置，氧化蒸餾反應(yīng)釜的頂部設(shè)有進料口和溫度計，側(cè)部安裝液位計，底部置于導(dǎo)熱油缸中，同時氧化蒸餾反應(yīng)釜底部依次連接出液管和沉淀池，沉淀池下端設(shè)有出料口，出液管通過回流管連接氧化蒸餾反應(yīng)釜形成循環(huán)回路，回流管上設(shè)置氣液循環(huán)泵，臭氧發(fā)生裝置輸出端連接氣液循環(huán)泵，氧化蒸餾反應(yīng)釜上部設(shè)置蒸汽出口，該蒸汽出口連接冷凝裝置。該發(fā)明完成氧化、蒸餾整個過程不需要轉(zhuǎn)移溶液，臭氧氧化過程中產(chǎn)生的熱量不但能促進氧化反應(yīng)還能夠用于竹醋液的蒸餾過程，加快了精制過程，降低了能耗成本。
【專利說明】竹醋液精制成套設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及竹材熱解領(lǐng)域，具體來說，是一種用于精制竹醋液的成套設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]竹醋液(又稱竹酢液)是用竹材燒炭的過程中，收集在高溫分解中產(chǎn)生的氣體，并將這種氣體在常溫下冷卻得到的酸性、紅棕色或深棕色的液體物質(zhì)。竹醋液含有200多種天然高分子有機化合物，主要成分有有機酸類、醇類、酮類、醛類、酯類及微量的堿性成分等。近年來生物質(zhì)的使用被受人們的重視，竹醋液精制和應(yīng)用的研究一直不斷，研究表明竹醋液可以用在土壤改良、植物生長、美容和醫(yī)療等等方面。
[0003]專利文獻CN 1699514A, CN 100316656C均公開了用于收集木材、竹材在燃燒過程中產(chǎn)生的初級竹醋液(原液)的裝置；專利文獻CN 202430171U提供了一種竹醋液回收設(shè)備，用于對初級竹醋液進行初步分離，通過提高初步分離的效率來大幅降低后期精制過程中的生產(chǎn)成本；專利文獻CN 100497525C提供了一種將竹子在干餾炭化過程中產(chǎn)生的竹醋原液進行提純精制的方法，其通過活性炭或竹炭吸附竹醋原液中的大部分煙熏味以及多余的有毒重金屬和雜質(zhì)，再通過大孔吸附樹脂或離子交換樹脂進一步吸附竹醋原液中煙熏味的主要成分，最后放入遮光性良好的成品罐中儲存。
[0004]與本申請最為接近的專利文獻是CN 101020832B (申請日為2007.3.16)，其公開了一種“木或竹酢液的精制方法”，該方法通過臭氧處理、過濾、精餾三個步驟完成，該方法工藝簡單、節(jié)省時間，但文獻中并沒有提供與其精制方法相匹配的精制設(shè)備。而專利文獻CN100358976C (申請日為2003.11.13)中則將臭氧替換成了雙氧水，再經(jīng)過加熱靜置，蒸餾得到精制竹醋液。該專利中提供的精制方法與前者比較接近，但是也沒有提供相應(yīng)的精制設(shè)備。由于上述精制方法簡單地在不同的容器中進行，溶液轉(zhuǎn)移并不方便，工業(yè)化生產(chǎn)十分不便，而且前續(xù)步驟產(chǎn)生的熱量沒有利用到后續(xù)加熱步驟中，不僅使得精制時間過長，還增加了能耗成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有竹醋液的精制過程操作復(fù)雜，工藝麻煩，沒有相應(yīng)成套精制設(shè)備的問題，本發(fā)明提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的竹醋液精制成套設(shè)備，該設(shè)備精制過程工藝簡單，能夠縮短精制時間、降低能耗，精制的竹醋液效果好、品質(zhì)高。
[0006]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種竹醋液精制成套設(shè)備，包括臭氧發(fā)生裝置、氧化蒸餾反應(yīng)釜、導(dǎo)熱油缸以及冷凝裝置，所述氧化蒸餾反應(yīng)釜的頂部設(shè)有進料口和溫度計，側(cè)部安裝液位計，底部置于導(dǎo)熱油缸中，該導(dǎo)熱油缸通過支架支撐于地面，同時氧化蒸餾反應(yīng)釜底部連接出液管，出液管底部設(shè)有沉淀池，沉淀池下端設(shè)有出料口，所述出液管通過回流管連接氧化蒸餾反應(yīng)釜形成循環(huán)回路，回流管上設(shè)置氣液循環(huán)泵，所述出液管與氣液循環(huán)泵之間設(shè)有閘閥，所述臭氧發(fā)生裝置輸出端連接到氣液循環(huán)泵上，所述氧化蒸餾反應(yīng)釜上部設(shè)置蒸汽出口，該蒸汽出口連接冷凝裝置。
[0007]采用上述技術(shù)方案的竹醋液精制成套設(shè)備，首先從進料口裝入需要精制處理的竹醋原液，然后關(guān)閉進料口，打開臭氧發(fā)生裝置，調(diào)節(jié)臭氧輸出量，啟動氣液循環(huán)泵，臭氧在氣液循環(huán)泵作用下進入回流管與竹醋原液混合到氧化蒸餾反應(yīng)釜進行氧化反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沉淀通過出液管進入到沉淀池，不會影響到后續(xù)的氧化反應(yīng)以及加熱蒸餾過程。由于在出液管上設(shè)有回流管形成循環(huán)回路，因此氧化蒸餾反應(yīng)釜中的竹醋液能夠不斷進入回流管與臭氧混合進行循環(huán)氧化反應(yīng)，反應(yīng)后的竹醋液再次回流到氧化蒸餾反應(yīng)釜，這樣竹醋原液中的雜質(zhì)通過循環(huán)氧化反應(yīng)得以大大降低，竹醋原液的利用率也得到提高。反應(yīng)過程中定時從進料口處取出竹醋液進行分析，當竹醋液的品質(zhì)達到一定要求后，關(guān)閉臭氧發(fā)生器和進料口。接著加熱導(dǎo)熱油缸，對氧化蒸餾反應(yīng)釜中經(jīng)過循環(huán)氧化反應(yīng)的竹醋液進行蒸餾，氧化反應(yīng)和蒸餾過程中蒸汽出口常開，溫度計的探測頭插入氧化蒸餾反應(yīng)釜且靠近蒸汽出口，蒸餾過程中通過觀察溫度計判斷蒸汽出口處的溫度，當溫度達到竹醋液沸點時，氧化蒸餾反應(yīng)釜中的竹醋液氣體正好通過蒸汽出口進入冷凝裝置，蒸汽經(jīng)過冷卻后，在收集端可得到精制的竹醋液，沉淀池中的沉淀則通過出料口排出。
[0008]進一步限定，所述出液管與氣液循環(huán)泵之間設(shè)有閘閥。閘閥可以控制循環(huán)回路的竹醋液流量，進而調(diào)節(jié)竹醋液與臭氧之間的氧化反應(yīng)效率。
[0009]進一步限定，所述氧化蒸餾反應(yīng)釜外設(shè)有保溫層。保溫層的設(shè)置可以減少竹醋液反應(yīng)過程中熱能的損失 ，進一步提高氧化反應(yīng)效率，從而降低能耗。
[0010]進一步限定，所述導(dǎo)熱油缸通過電阻絲加熱。由于電阻絲設(shè)置簡單，加熱效果較好，可以在導(dǎo)熱油缸內(nèi)設(shè)置多組用于加熱的電阻絲。
[0011]進一步限定，所述冷凝裝置中出液方向斜向下設(shè)置。上述限定使得蒸餾產(chǎn)生的氣體能夠自動從冷凝裝置中流到竹醋液收集端，防止冷凝后的精制竹醋液回流到氧化蒸餾反應(yīng)釜。
[0012]進一步限定，該導(dǎo)熱油缸通過支架支撐于地面。支架保證導(dǎo)熱油缸及其置于導(dǎo)熱油缸中的氧化蒸餾反應(yīng)釜移動更加方便，精制過程更加穩(wěn)定。
[0013]本發(fā)明提供的竹醋液精制成套設(shè)備相比現(xiàn)有技術(shù)，具有如下有益效果:
1、該設(shè)備能很方便地在一個容器中完成臭氧氧化和加熱蒸餾過程，得到精制的竹醋液，每個步驟連續(xù)完成，不需要轉(zhuǎn)移溶液，而且這套設(shè)備可以與現(xiàn)有的生產(chǎn)竹醋原液的設(shè)備配套使用，實現(xiàn)生產(chǎn)精制一體化，真正推向工業(yè)化應(yīng)用。
[0014]2、臭氧氧化過程中產(chǎn)生的熱量不但能促進氧化反應(yīng)還能夠用于竹醋液的蒸餾過程，加快了竹醋液精制過程，降低了能耗成本。
[0015]3、循環(huán)回路中的循環(huán)氧化反應(yīng)能夠盡可能除去氧化反應(yīng)后產(chǎn)生的固態(tài)雜質(zhì)，提高了竹醋原液的利用效率。
[0016]4、通過溫度計實時監(jiān)測蒸汽出口溫度有利于除去竹醋原液中與竹醋液沸點不同的的液態(tài)雜質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明竹醋液精制成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1-進料口，2-液位計，3-電阻絲，4-回流管，5-臭氧發(fā)生裝置，6_氣液循環(huán)泵，7-閘閥，8-出料口，9-沉淀池，10-出液管，11-支架，12-導(dǎo)熱油缸，13-氧化蒸餾反應(yīng)爸，14-冷凝裝置，15-蒸汽出口，16-溫度計，17-保溫層。
【具體實施方式】
[0019]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進一步說明。
[0020]實施例:
如圖1所示，一種竹醋液精制成套設(shè)備，包括臭氧發(fā)生裝置5、氧化蒸餾反應(yīng)釜13、導(dǎo)熱油缸12以及冷凝裝置14，氧化蒸餾反應(yīng)釜13的頂部設(shè)有進料口 I和溫度計16，其中溫度計16的探測頭置于氧化蒸餾反應(yīng)釜13內(nèi)靠近蒸汽出口 15處，用于測量蒸餾產(chǎn)生的氣體溫度，氧化蒸餾反應(yīng)釜13側(cè)部安裝液位計2，用于測量氧化蒸餾反應(yīng)釜13中溶液液位，底部置于導(dǎo)熱油缸12中，導(dǎo)熱油缸12底部設(shè)有三組加熱裝置，每組加熱裝置均通過電阻絲3對導(dǎo)熱油缸12進行加熱，導(dǎo)熱油缸12通過支架11支撐于地面，為方便移動，支架11底部可設(shè)置滾輪。
[0021]氧化蒸餾反應(yīng)釜13底部通過出液管10連接沉淀池9，該沉淀池9設(shè)有出料口 8，出液管10通過回流管4再連接到氧化蒸餾反應(yīng)釜13形成循環(huán)回路，回流管4上設(shè)置氣液循環(huán)泵6，臭氧發(fā)生裝置5的輸出端連接到氣液循環(huán)泵6上，這樣臭氧與竹醋原液混合后進入氧化蒸餾反應(yīng)釜13進行氧化反應(yīng)，氧化蒸餾反應(yīng)釜13上部設(shè)置蒸汽出口 15，該蒸汽出口15連接冷凝裝置14，這里的冷凝裝置14具體是通過冷卻水流經(jīng)冷凝管來對蒸汽氣體進行冷卻。
[0022]為控制循環(huán)回 路開關(guān)以及循環(huán)回路的竹醋原液流量，調(diào)節(jié)竹醋液與臭氧之間的氧化反應(yīng)效率，在出液管10與氣液循環(huán)泵6之間設(shè)置閘閥7，流量大時，氧化反應(yīng)效率就低，但氧化反應(yīng)循環(huán)時間較快；流量小時，氧化反應(yīng)效率就高，但氧化反應(yīng)循環(huán)時間較慢；關(guān)閉時，則不進行循環(huán)氧化反應(yīng)。
[0023]考慮到在蒸餾過程中，氧化蒸餾反應(yīng)釜13外壁容易散熱，因此在氧化蒸餾反應(yīng)釜13外壁上可以設(shè)置由聚氨酯泡沫等保溫材料制成的保溫層17，該保溫層17延伸至導(dǎo)熱油缸12的外壁對其進行包覆，這樣竹醋液在氧化反應(yīng)過程中以及在蒸餾過程中能夠盡量降低熱能損失，節(jié)約成本。
[0024]冷凝裝置14中出液方向斜向下設(shè)置能夠防止冷凝后的精制竹醋液回流到氧化蒸餾反應(yīng)釜13，收集端低于蒸汽出口 15，這樣冷卻后的液體也能夠自動從冷凝裝置14中流到竹醋液收集端。
[0025]下面簡述下該竹醋液精制成套設(shè)備的工作過程，其主要包括臭氧氧化過程以及加熱蒸餾過程。
[0026]臭氧氧化過程:蒸汽出口 15常開，首先打開進料口 I裝入需要精制處理的竹醋原液，打開臭氧發(fā)生裝置5，通入臭氧，調(diào)節(jié)臭氧輸出量，啟動氣液循環(huán)泵6，這樣臭氧在氣液循環(huán)泵6的作用下不斷被注入到循環(huán)回路與竹醋原液進行氣液混合，然后進入到氧化蒸餾反應(yīng)釜13中，混合過程中氧化反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀通過出液管10進入到沉淀池9，由于沉淀池9位置低于循環(huán)回路以及氧化蒸餾反應(yīng)釜13，因此其不會影響到后續(xù)的氧化反應(yīng)以及加熱蒸餾過程。通過循環(huán)回路的設(shè)置，竹醋原液與臭氧完成循環(huán)氧化反應(yīng)，能夠盡可能除去氧化反應(yīng)后產(chǎn)生的(固態(tài))雜質(zhì)，使得竹醋原液的利用率得以提高。
[0027]反應(yīng)過程中，工作人員需要定時從進料口 I處取出氧化反應(yīng)后的竹醋液進行分析，當竹醋液的品質(zhì)達到一定要求后，關(guān)閉進料口 1、臭氧發(fā)生裝置5和氣液循環(huán)泵6，進入加熱蒸餾過程。
[0028]加熱蒸餾過程:蒸汽出口 15仍然常開，首先加熱導(dǎo)熱油缸12，對氧化蒸餾反應(yīng)釜13中經(jīng)過氧化反應(yīng)的竹醋液進行蒸餾，蒸餾過程中冷凝裝置14中的冷凝管同時注入冷卻水，然后觀察溫度計16判斷蒸汽出口 15處蒸汽氣體的溫度，當顯示溫度沒有達到竹醋液的沸點時，產(chǎn)生的蒸汽氣體為雜質(zhì)液體產(chǎn)生的氣體，當顯示溫度達到竹醋液的沸點時，氧化蒸餾反應(yīng)釜13中的竹醋液氣體正好通過蒸汽出口 15進入冷凝裝置14，這時候在冷凝裝置14收集端收集的液體即為精制的竹醋液，當顯示溫度超過竹醋液的沸點時，收集端產(chǎn)生的液體為雜質(zhì)液體或者為非精制的竹醋液。因此在蒸餾過程中，溫度計16顯示的溫度合適時則在收集端收集精制竹醋液，溫度不合適時則另行收集處理。
[0029]本發(fā)明提供的竹醋液成套設(shè)備在一個容器中完成臭氧氧化和加熱蒸餾過程，這套設(shè)備可以與現(xiàn)有的生產(chǎn)竹醋原液的設(shè)備配套使用，實現(xiàn)生產(chǎn)精制一體化。
[0030]下面根據(jù)本發(fā)明所述設(shè)備制得的精制竹醋液與國家相關(guān)標準進行對比。
[0031]表1為竹醋液相關(guān)報批中華人民共和國國家標準(GB/T XXX X — 2008)(報批稿)，包括精制竹醋液和蒸餾竹醋液的參數(shù)(密度、PH值、折光率、總酸％和溶解焦油％)。
[0032]表1精制竹醋液和蒸餾竹醋液參數(shù)標準
【權(quán)利要求】
1.一種竹醋液精制成套設(shè)備，其特征在于，包括臭氧發(fā)生裝置(5)、氧化蒸餾反應(yīng)釜(13)、導(dǎo)熱油缸(12)以及冷凝裝置(14)，所述氧化蒸餾反應(yīng)釜(13)的頂部設(shè)有進料口(I)和溫度計(16)，側(cè)部安裝液位計(2)，底部置于導(dǎo)熱油缸(12)中，同時氧化蒸餾反應(yīng)釜(13)底部連接出液管(10 )，出液管(10 )底部設(shè)有沉淀池(9 )，沉淀池(9 )下端設(shè)有出料口( 8 )，所述出液管(10)通過回流管(4)連接氧化蒸餾反應(yīng)釜(13)形成循環(huán)回路，回流管(4)上設(shè)置氣液循環(huán)泵(6)，所述臭氧發(fā)生裝置(5)輸出端連接到氣液循環(huán)泵(6)上，所述氧化蒸餾反應(yīng)釜(13)上部設(shè)置蒸汽出口( 15 )，該蒸汽出口( 15 )連接冷凝裝置(14 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹醋液精制成套設(shè)備，其特征在于，所述出液管(10)與氣液循環(huán)泵(6)之間設(shè)有閘閥(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹醋液精制成套設(shè)備，其特征在于，所述氧化蒸餾反應(yīng)釜(13)外設(shè)有保溫層(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹醋液精制成套設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)熱油缸(12)通過電阻絲(3)加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的竹醋液精制成套設(shè)備，其特征在于，所述冷凝裝置(14)中出液方向斜向下設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的竹醋液精制成套設(shè)備，其特征在于，該導(dǎo)熱油缸(12)通過支架(11)支撐于地面。
【文檔編號】C10C5/00GK103980927SQ201410254514
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】常青, 汪秀英, 劉必衍 申請人:重慶工商大學(xué), 重慶飛洋活性炭制造有限公司