[发明专利]一种生物质水解制取木糖母液及残渣压缩成型一体化方法

权利要求书

1.一种生物质水解制取木糖母液及残渣压缩成型一体化方法，其特征在于：所述方法包括原料水解、水解渣固液分离及固体压缩成型、母液循环提浓，在一个反应系统内同时获得木糖或低聚木糖母液和残渣压缩块。

2.按照权利要求1所述生物质水解制取木糖母液及残渣压缩成型一体化方法，其特征在于：所述水解渣固液分离及固体压缩成型采用的方法包括螺旋挤压、液压活塞压缩、离心分离以及这些方法的混合。

3.按照权利要求1所述生物质水解制取木糖母液及残渣压缩成型一体化方法，其特征在于：

(1)、将生物质原料破碎后，用催化剂充分浸润；

(2)、将步骤(1)中浸润催化剂后的生物质送入反应器，控制液固比0.5-10，反应温度90-150℃，反应时间10-200min，水解反应后固液混合物直接进行挤压脱水和压缩成型，分别获得木糖溶液和压缩成型燃料块；

(3)、将步骤(2)中挤压所得木糖溶液与步骤(1)中破碎后的原料混合、浸润；

(4)、步骤(3)中浸润后原料重复步骤(2)，直到固液分离所得溶液中的木糖浓度达到目标值。

4.按照权利要求3所述生物质水解制取木糖母液及残渣压缩成型一体化方法，其特征在于：所述催化剂为硫酸、盐酸、磷酸、甲酸、乙酸以及其他水解能产生H⁺的Lewis酸中的一种或它们的混合物。

5.按照权利要求1-4任一所述生物质水解制取木糖母液及残渣压缩成型一体化方法，其特征在于：所述方法适用于生物质半纤维素水解方法基础上的挤压脱水和压缩成型操作。

6.按照权利要求3所述生物质水解制取木糖母液及残渣压缩成型一体化方法，其特征在于：步骤(4)中获得浓度为5-30wt％的木糖溶液和含水率低于30％、堆积密度高于0.8g/cm³的去除半纤维素后的生物质压缩燃料块。

7.一种权利要求1所述方法的专用水解-压榨脱水成型装置，其特征在于，所述装置包括：

固体入口，位于所述装置上，用于接受经预处理的生物质原料；

液体入口，位于所述装置上，用于接受反应器末端送来的木糖溶液或水解所需的其他酸液；

挤压成型模块，用于反应产物的压缩成型；

固体出口，位于挤压成型模块末端，用于排出压缩成型的压缩燃料块；

液体出口，位于所述装置下端，用于排出含有木糖的水溶液；

带透水透气孔隙的主反应管，位于所述装置内部，固体物料及物料推进、破碎、挤压成型模块设在该主反应管内，液体或蒸汽可从其管壁自由穿透；

主反应管的外封闭夹层套，用于封闭储存液体或蒸汽。

8.一种权利要求1-4任一所述方法制备得到的木糖溶液在生产糠醛、提纯木糖方面的应用。

9.一种权利要求1-4任一所述方法制备得到的压缩燃料块在焚烧、水解或酶解-发酵制取葡萄糖或酒精、热解或水热转化为其他化学品或燃料方面的应用。