本发明专利技术涉及一种用于木材乙酰化生产的装置系统及利用所述装置系统的木材乙酰化生产工艺，所述装置系统包括配料储罐、液体输送泵、换热器Ⅰ、换热器Ⅱ、高压乙酰化罐、冷凝器、气液分离罐、真空泵和母液收集罐；在利用所述装置系统进行木材乙酰化工艺中，通过乙酰化反应液的外部循环加热进行乙酰化处理后，再结合特殊的除味处理过程，相比于现有木材乙酰化工艺，本装置系统和工艺具有不使用催化剂，处理液可以回收利用，具有反应时间较短、反应过程易控制以及结果重现性好的特点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于木材乙酰化生产的装置系统及利用所述装置系统的木材乙酰化生产工艺，所述装置系统包括配料储罐、液体输送泵、换热器Ⅰ、换热器Ⅱ、高压乙酰化罐、冷凝器、气液分离罐、真空泵和母液收集罐；在利用所述装置系统进行木材乙酰化工艺中，通过乙酰化反应液的外部循环加热进行乙酰化处理后，再结合特殊的除味处理过程，相比于现有木材乙酰化工艺，本装置系统和工艺具有不使用催化剂，处理液可以回收利用，具有反应时间较短、反应过程易控制以及结果重现性好的特点。【专利说明】—种用于木材乙酰化生产的装置系统及工艺
本专利技术涉及一种用于木材乙酰化生产的装置系统及工艺，尤其涉及一种生产尺寸稳定性好、环境友好型的木材乙酰化处理以及除味干燥的装置系统及工艺。
技术介绍
木材的化学改性可定义为将一种简单活性物质接合到木材细胞壁聚合物上，有或没有催化剂的条件下，在两者间形成共价键，从而改进木材性能的过程。已有许多与木材化学改性有关的化学反应发表，但除了木材乙酰化，其他木材化学改性技术都尚未完成其研究阶段。实木化学改性的效率以反应物深入细胞壁的程度衡量。液态醋酸酐与木材反应在乙酰增重(WPG) 4%左右时，乙酰基较多地分布在S2层；WPG在10%左右时，分布在S2层和胞间层的比率接近；WPG在20%左右时，分布在胞间层的略多。乙酰基在木材中能否长期稳定曾被质疑过，为此，国外的学者以3个月为周期在30%和90%相对湿度下交替放置的实验进行了 20余年，未见变化或变化很小。乙酰化木材具有优良的性能，乙酰化使木材的吸湿性显著降低，从而影响木材的力学性能，并能显著提高木材的耐腐性和尺寸稳定性。乙酰化木材主要应用于车辆、运动器械、军事装备和建筑等领域中对稳定性和耐久性要求较高的产品。比如，乙酰化木材可用于室外门窗、潮湿房间中的制品和护墙板、室外用门皮和窗户元件、轻型体育运动用品、汽车零件和室外用家具等。用醋酸酐对木材乙酰化可以通过气相法，也可以通过液相法来完成，研究结果发现，气相法的乙酰化木材，很难达到乙酰化均匀，且改性木材的性能较差。采用气相处理时，长时间强酸介质中高温处理使木材发生降解，导致木材本身强度降低，同时，药品扩散速率与试件厚度平方成反比，因此气相处理只适合于薄单板。另外，很多酸、碱、盐和其他化合物曾被用来催化木材的乙酰化，虽都有不同的效果，但也被指摘对木材的性能有不良影响，反应液的回收更困难等。在文献和早期的专利文件中出现的许多著作仅仅涉及小木材规格的、实验室制备的木材样品的耐久性和尺寸稳定性。这些研究对于当对较大木材规格、如通常用于建筑业和商业的木材规格进行乙酰化时这些所期望的性能的引入、实现，基本没有进行记载。而现有的实验室用醋酸酐酯化木材处理工艺，多采用二甲苯或氯化烃等溶剂作稀释剂，以吡啶、硫酸或无水高氯酸镁等为催化剂，将木材与醋酸酐接触进行酯化反应来实现。虽然催化剂的加入提高了酯化反应的速度，但同时也给后续的分离、回收再利用造成了很大困难，并且现有技术的酯化木材处理工艺后期干燥周期长，且易发生木材翘曲、内裂等干燥缺陷，导致成品合格率过低。因此，在现有技术的基础上开发出一种工艺简单、反应液易分离，且能够使得到的酯化材料具有优异性质的木材的酯化处理工艺，将具有很大的工业应用价值。更进一步地，要通过木材乙酰化的生产过程工艺开发来提高乙酰化技术在木材工业上的应用。采用乙酰化技术生产的木材无毒环保，可用性高，具有无毒、尺寸稳定、防虫耐腐、抗紫外线等优点，适宜户外用材。它杰出的耐久性意味着没必要再进行化学防腐处理，用于户外时，不会在土壤中留存有害物质。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于木材乙酰化生产的装置系统以及利用所述的装置系统的木材乙酰化生产工艺，不使用催化剂，处理液可以回收利用，具有反应时间较短、反应过程易控制以及结果重现性好的特点。一种用于木材乙酰化生产的装置系统，包括配料储罐、液体输送泵、换热器1、高压乙酰化罐、冷凝器、气液分离罐、真空泵和母液收集罐。所述配料储罐设有进料口和出料口 ；所述换热器I设有进料口和出料口 ；所述高压乙酰化罐设有反应液进口、反应液出口、气体进口和气体出口 ；所述冷凝器设有热物流进口、热物流出口、冷却介质进口和冷却介质出口 ；所述气液分离罐设有进口、出气口和出液口 ；所述液体输送泵设有进料口和出料口 ；所述母液收集罐设有进液口和出液口 ；所述母液收集罐的出液口设有分支出口 A和分支出口 B ;分支出口 A与分离回收系统经管线连接；分支出口 B和所述配料储罐的出料口经管线汇合连接后，与所述液体输送泵的进料口经管线连接；所述液体输送泵的出料口与所述的换热器I的进料口经管线连接；所述换热器I的出料口与所述高压乙酰化罐的反应液进口经管线连接；所述换热器I的出料口还与所述母液收集罐的进液口经管线连接；所述高压乙酰化罐的反应液出口与所述液体输送泵的进料口经管线连接；所述高压乙酰化罐的气体进口与外部气体管道连接；所述高压乙酰化罐的气体出口与所述冷凝器的热物流进口经管线连接；所述冷凝器的热物流出口与所述气液分离罐的进口经管线连接；所述气液分离罐的出液口与所述母液收集罐的进液口经管线连接；所述气液分离罐的出气口与外界大气相通；所述气液分离罐上还设有抽真空口，所述抽真空口与所述真空泵经管线连接。所述装置系统还包括换热器II ;所述换热器II设有进料口和出料口 ；所述高压乙酰化罐的气体进口与所述换热器II的出料口经管线连接，所述换热器II的进料口与所述外部气体管道连接。所述换热器I设有换热介质进口和换热介质出口 ；所述换热器II设有换热介质进口和换热介质出口 ；所述换热器I和换热器II内通入的换热介质为加热蒸汽或冷却水。所述高压乙酰化罐包括一个水平放置且一端密封的圆筒型罐体和连接于所述罐体另一端的端盖；所述高压乙酰化罐的罐体底部设有用于支撑所述罐体的支脚。所述高压乙酰化罐的反应液进口位于所述罐体上远离端盖一端的上端面上；所述高压乙酰化罐的反应液出口位于所述罐体中部的下底面上。所述高压乙酰化罐设有两个气体进口，分别为位于所述罐体上远离端盖一端的上端面上的气体进口 I和位于所述罐体上远离端盖一端的下端面上的气体进口 II。所述高压乙酰化罐的气体出口位于所述罐体上近端盖一端的上端面上。 所述高压乙酰化罐装有液位计。所述高压乙酰化罐的罐体内腔的中心区域以及罐体的内侧面和外侧面上均装有热电偶；所述热电偶与温控装置连接；所述温控装置可以包括显示温度的显示仪及调节温度的温度指示调节仪。所述配料储罐内设有搅拌装置；所述搅拌装置包括搅拌棒和桨叶。所述各连接管线上均设有阀门。所述配料储罐的进料口上设有进料口阀门，所述配料储罐的出料口上设有出料口阀门；所述液体输送泵的进料口上设有进料口阀门，所述液体输送泵的出料口上设出料口阀门；所述换热器I的进料口上设有进料口阀门，所述换热器I的出料口上设有出料口阀门；所述换热器II的进料口上设有进料口阀门，所述换热器II的出料口上设有出料口阀门；所述高压乙酰化罐的反应液进口上设有反应液进口阀门，所述高压乙酰化罐的反应液出口上设有反应液出口阀门，所述高压乙酰化罐的气体进口 I上设有气体进口阀门I，所述高压乙酰化罐的气体进口 II上设有气体进口阀门II ;本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于木材乙酰化生产的装置系统，其特征在于，包括配料储罐（2）、液体输送泵（3）、换热器Ⅰ（9）、高压乙酰化罐（1）、冷凝器（4）、气液分离罐（6）、真空泵（5）和母液收集罐（7）；所述配料储罐（2）设有进料口和出料口；所述换热器Ⅰ（9）设有进料口和出料口；所述高压乙酰化罐（1）设有反应液进口（11）、反应液出口（12）、气体进口和气体出口（15）；所述冷凝器（4）设有热物流进口、热物流出口、冷却介质进口和冷却介质出口；所述气液分离罐（6）设有进口、出气口和出液口；所述液体输送泵（3）设有进料口和出料口；所述母液收集罐（7）设有进液口和出液口；所述母液收集罐（7）的出液口设有分支出口A和分支出口B；分支出口A与分离回收系统经管线连接；分支出口B和所述配料储罐（2）的出料口经管线汇合连接后，与所述液体输送泵（3）的进料口经管线连接；所述液体输送泵（3）的出料口与所述的换热器Ⅰ（9）的进料口经管线连接；所述换热器Ⅰ（9）的出料口与所述高压乙酰化罐（1）的反应液进口（11）经管线连接；所述换热器Ⅰ（9）的出料口还与所述母液收集罐（7）的进液口经管线连接；所述高压乙酰化罐（1）的反应液出口（12）与所述液体输送泵（3）的进料口经管线连接；所述高压乙酰化罐（1）的气体进口与外部气体管道连接；所述高压乙酰化罐（1）的气体出口（15）与所述冷凝器（4）的热物流进口经管线连接；所述冷凝器（4）的热物流出口与所述气液分离罐（6）的进口经管线连接；所述气液分离罐（6）的出液口与所述母液收集罐（7）的进液口经管线连接；所述气液分离罐（6）的出气口与外界大气相通；所述气液分离罐（6）上还设有抽真空口，所述抽真空口与所述真空泵（5）经管线连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周志宏，顾卫忠，李俊岭，崔伟，高贵林，王培新，刘文艳，
申请(专利权)人：上海焦化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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