[发明专利]一种木质纤维素原料稀酸蒸汽爆破预处理方法

权利要求书

1.一种木质纤维素原料稀酸蒸汽爆破预处理方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1，粉碎：将木质纤维素原料粉碎成0.1-30mm颗粒；

步骤2，浸渍、脱毒与进料：配制抑制物洗脱液置于抑制物洗脱液储罐中，并在储罐中加 热到60-99℃，加热的抑制物洗脱液与粉碎好的木质纤维原料按质量比10:1-2:1比例连续 加入到浸渍脱毒喂料器料斗中，加入到浸渍脱毒喂料器料斗中的抑制物洗脱液和木质纤维 原料从料斗自由下落到锥形螺杆装置中，锥形螺杆装置通过往夹层中通入蒸汽控制螺杆套 筒中液固混合相的温度为105-145℃，停留时间5-20min，木质纤维原料与抑制物洗脱液在 锥形螺杆旋转轴的推力和环形金属膜片阻力作用下实现搓揉、浸渍、脱毒、挤压和脱水，最 后在锥形螺杆装置末端形成料塞，料塞压力为0.15-3Mp；

步骤3，蒸煮：经过脱毒的木质纤维原料以滤饼的形式在喂料脱水系统中螺杆推进力的 作用下连续进入到蒸煮器中，同时利用高压泵从稀酸储罐中补加稀酸，木质纤维素原料在 稀酸溶液中的液固质量比为1:20-1:2,通过往蒸煮器夹层和内部通入高压蒸汽，控制蒸煮 器内部的温度为140℃-200℃，启动蒸煮器的螺杆电机，使木质纤维原料在蒸煮器中停留 时间为4-40min；

步骤4，泄压爆破：经过稀酸蒸煮的木质纤维原料在蒸煮器的螺杆推力作用下移动到蒸 煮器的出料口，蒸煮器的出料口安装有自动泄压阀门，自动泄压阀门的开启时间间隔为5- 50S，每次开启时间为2-20S，经过稀酸蒸煮的木质纤维原料在泄压阀门开启的瞬间，在蒸 汽压力作用下爆破，弹射进入到旋风分离器；

步骤5，旋风分离：经过稀酸蒸煮的木质纤维素弹射进入到旋风分离器后，高速运行的 气相组分在旋风分离器中叶片引导下高速旋转，最后从旋风分离器轴向中心进入旋风分离 器的洁净区，经过净化后排放到空气中，固相和液相组分则击打到旋风分离器内壁上，沿着 旋风分离器内壁在重力作用下跌落到旋风分离器下步的皮带输送机上，随着皮带输送机进 入到酶解罐或储存备用。

2.根据权利要求1所述一种木质纤维素原料稀酸蒸汽爆破预处理方法，其特征在于所 述的步骤1中，木质纤维素为玉米秸秆，木质纤维素原料粉碎粒径为0.12-1.0mm。

3.根据权利要求1所述一种木质纤维素原料稀酸蒸汽爆破预处理方法，其特征在于所 述的步骤2中，抑制物洗脱液与粉碎好的木质纤维原料优选质量比为5:1-3:1。

4.根据权利要求1或3所述一种木质纤维素原料稀酸蒸汽爆破预处理方法，其特征在于 所述的步骤2中，抑制物洗脱液为0.05wt%-5wt%的硫酸、0-5.0wt%的NaCl、0-0.2wt%的十二 烷基磺酸钠SDS和0-1.0wt%的草酸铵、其余成分为水。

5.根据权利要求4所述一种木质纤维素原料稀酸蒸汽爆破预处理方法，其特征在于所 述的步骤2中，抑制物洗脱液优选质量百分比为0.5wt%-2.5wt%的硫酸、0.5-1.0wt%的NaCl 、0.01-0.05wt%的十二烷基磺酸钠SDS和0.2-0.6wt%的草酸铵、其余成分为水。

6.根据权利要求1所述一种木质纤维素原料稀酸蒸汽爆破预处理方法，其特征在于所 述的步骤2中，液固混合相的温度为120-130℃，料塞压力为0.5-1Mp。