[发明专利]一种同时分离纤维素、半纤维素和木质素的设备及方法

说明书

本发明公开一种同时分离纤维素、半纤维素和木质素的设备及方法，其中同时分离纤维素、半纤维素和木质素的设备包括反应釜和传动装置，所述反应釜顶部设置有传动轴口，所述反应釜与所述传动装置在所述传动轴口对应位置处可拆卸式固定，所述传动轴承的上部和下部分别可拆卸设置有调速电机和螺旋送料器，所述螺旋送料器纵向延伸至所述反应釜的底部，所述反应釜的上部设置有原料入口和辅料入口，所述反应釜的侧壁上可拆卸设置有热源输入阀和热源输出阀，所述反应釜的下部设置有物料出口。本发明的一种同时分离纤维素、半纤维素和木质素的设备结构简单、绿色环保、工艺简单、不使用酸碱液就能将植物原料进行有效三素分离。

技术领域

本发明涉及一种纤维素、半纤维素及木质素三组分的分离技术领域，特别是涉及一种同时分离纤维素、半纤维素和木质素的设备。

本发明还涉及一种利用上述设备来同时分离纤维素、半纤维素和木质素的方法。

背景技术

我国的制浆造纸工业主要使用各种木材和草本植物为原料，如杨树、松树、杉树、桉树、芦苇、麦草、稻草、玉米秆、玉米芯、甘蔗渣等。在制浆造纸工业中，传统的植物三素分离方法，如硫酸盐法或烧碱法等，不仅生产耗能高，而且在蒸煮过程中产生含有极高污染负荷的黒液，对环境造成了巨大压力。黑液的主要成分是半纤维素和微生物无法代谢的木质素，据估计，我国造纸工业每年排放的木质素高达4000万吨。我国目前仍有95％以上的木质素和半纤维素随未经处理的造纸黑液排放，是我国内陆水体的最大污染源之一。并且造纸黑液中还含有造纸工业所必须的原料酸液或者碱液，酸液或者碱液的排放也成为水源污染的重要因素。

并且制浆造纸工业中，常用的硫酸盐法制浆造纸生产中会产生含硫的恶臭气体，对大气产生严重影响。因此，突破传统制浆瓶颈，寻找环境友好、分离高效且可操作强的绿色制浆工艺亟不可待。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种结构简单、绿色环保、工艺简单、不使用酸碱液就能将植物原料进行有效三素分离的同时分离纤维素、半纤维素和木质素的设备及方法。

本发明的一种同时分离纤维素、半纤维素和木质素的设备，包括反应釜和传动装置，所述反应釜顶部设置有传动轴口，所述反应釜与所述传动装置在所述传动轴口对应位置处可拆卸式固定，所述传动装置的下部可拆卸连接有螺旋送料器，所述螺旋送料器由所述传动轴承向下纵向延伸至所述反应釜的底部，所述反应釜的顶部在左右两侧可启闭式设置有原料入口和辅料入口，所述原料入口的外端与供料系统可启闭式连通，所述辅料入口的外端与辅料系统可启闭式连通，所述反应釜的侧壁下部外周上和上部外周上分别设置有与所述热源循环系统可启闭式连通的热源输入口和热源输出口，所述热源输入口上可拆卸设置有热源输入阀，所述热源输出口上可拆卸设置有热源输出阀，所述反应釜通过所述热源输入阀和所述热源输出阀与所述热源循环系统可启闭式连通，所述反应釜的下部设置有物料出口，所述物料出口与出料系统可启闭式连通，所述反应釜包括外壳和内壁，所述内壁围设有容纳腔，所述外壳和所述内壁夹设有用于水循环的空腔，所述空腔与供水系统可启闭式连通。

本发明的一种同时分离纤维素、半纤维素和木质素的设备还可以是：

所述传动装置包括调速电机和传动轴承，所述传动轴承的上部和所述调速电机可拆卸式固定，所述传动轴承的下部和所述螺旋送料器可拆卸式固定。

所述螺旋送料器包括中心轴和螺旋叶板，所述中心轴的顶部与所述传动轴承的下部可拆卸式固定，所述中心轴的底部与所述反应釜的底部可解除式相抵，所述螺旋叶板沿所述中心轴螺旋固定于所述中心轴的中下段的外周上。

所述反应釜的中段设置有支撑架，所述支撑架的外周与所述反应釜可拆卸式固定，所述支撑架的内周与所述螺旋送料器可解除式相抵。

所述支撑架的内周设置有稳定轴承，所述稳定轴承的内周与所述螺旋送料器可解除式相抵，所述稳定轴承的外周与所述支撑架固定。