[发明专利]一种小麦秸秆中生物质原料的分离装置及其工艺

权利要求书

1.一种小麦秸秆中生物质原料的分离装置，其特征在于：所述分离装置包括混合搅拌池（1）、高压水解釜（2）、高温静置分离器（3）、萃取池（4）、蒸发结晶器（5）、离心分离器（6）、固液静置分离器（7）、酸碱调节池（8）、多个抽泵和两个过滤机；所述混合搅拌池（1）具有秸秆加料口和加水口，混合搅拌池（1）的出料口通过抽泵连接至高压水解釜（2），高压水解釜（2）通过泵体连接至高温静置分离器（3），高温静置分离器（3）的液相出口通过抽泵连接至蒸发结晶器（5），蒸发结晶器（5）的固相出口连接至离心分离器（6），高温静置分离器（3）的固相出口通过泵体连接至萃取池（4），萃取池（4）具有胆碱羧酸盐水溶液加料口，萃取池（4）的出口通过泵体连接至固液静置分离器（7），固液静置分离器（7）的液相出口连接至酸碱调节池（8），酸碱调节池（8）的固相出口连接过滤机，固液静置分离器（7）的固相出口连接至过滤机。

2.如权利要求1所述的一种小麦秸秆中生物质原料的分离装置，其特征在于：所述酸碱调节池（8）的液相出口连接至pH调节罐，pH调节罐的出口连接至萃取池（4）的胆碱羧酸盐水溶液加料口。

3.一种小麦秸秆中生物质原料的分离工艺，其特征在于：包括以下步骤：

    1）、将小麦秸秆粉碎后加入混合搅拌池（1）中，混合搅拌池（1）中通入水后，搅拌得到混合浆料；

    2）、将混合浆料泵入高压水解釜（2）中，控制压力为0.15～1.2Mpa，水解处理10～30min；

3）、将水解后的混合物料泵入高温静置分离器（3），90℃静置分离，待静置分离后，高温静置分离器（3）的上层清液通过液相出口泵入蒸发结晶器（5）中，再经离心分离器（6）后得到半纤维素产品；

4）、高温静置分离器（3）的下层固料通过固相出口泵入萃取池（4）内，萃取池（4）内加入胆碱羧酸盐水溶液，温度控制在80～120℃，搅拌30～120min，萃取后的物料泵入固液静置分离器（7）中，待静置分离后，下层固料经固液静置分离器（7）的固相出口进入过滤机，过滤后得到纤维素产品；

5）、固液静置分离器（7）内的上层清液进入酸碱调节池（8），加入酸溶液调节pH值至2.0～4.6，搅拌至固态物质沉淀完全析出，静置分离后，取下层的固态物料移至过滤机，过滤后得到木质素产品，上层清液移至pH调节罐，加入胆碱氢氧化物调节PH值至中性，可作为胆碱羧酸盐水溶液循环使用。

4.如权利要求3所述的一种分离小麦秸秆生物质原料的绿色工艺，其特征在于：所述胆碱羧酸盐水溶液中胆碱羧酸盐与水的重量比为9:1～1:9。

5.如权利要求3所述的一种分离小麦秸秆生物质原料的绿色工艺，其特征在于：所述胆碱羧酸盐的阴离子为葡萄糖酸根、乳酸根、柠檬酸根、乙醇酸根、醋酸根、丙酸根、丁酸根、丙烯酸根、酒石酸根或琥珀酸根。

6.如权利要求3所述的一种分离小麦秸秆生物质原料的绿色工艺，其特征在于：所述步骤5）中调节pH值用的酸为葡萄糖酸、乳酸、柠檬酸、乙醇酸、醋酸、丙酸、丁酸、丙烯酸、酒石酸或琥珀酸。

7.如权利要求3所述的一种分离小麦秸秆生物质原料的绿色工艺，其特征在于：所述步骤3）中蒸发结晶的回收水在步骤1）中重新利用。