一种秸秆提取再利用方法技术

本发明专利技术公开了一种秸秆提取再利用方法，涉及农业化工工艺领域，（1）将收割下来的秸秆切割成3‑5cm的长度，在70‑85℃的环境下，加有机溶剂浸泡15min；（2）将浸泡过后的秸秆在水中冲洗3‑5次，在太阳下晾晒2‑3h后；（3）将经预处理过的秸秆置于汽爆分离机中，充分利用秸秆，同时也不造成试剂浪费。

Method for extracting and reusing straw

The invention discloses a straw recycling extraction method, and relates to the agricultural chemical technology field, (1) will be harvested stalks cut into 3 length of 5cm in 70 85 OC, adding organic solvent for 15min; (2) soaking after the straw in the water rinse 3 5 times in 2, the sun 3H; (3) the pretreatment of straw in the steam explosion in the separator, make full use of straw, but also does not cause the waste of reagents.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业化工工艺领域，特别是涉及一种秸秆提取再利用方法。
技术介绍
农作物生长周期短、产量大，作为农业副产品的秸秆是一类取之不尽的可再生天然资源。生物质资源不仅具有可再生性，而且具有良好的生物相容性以及可生物降解性。目前秸秆多被整体利用，如秸秆发电、秸秆焚烧、秸秆造乙醇等，附加值低，只有靠国家财政补贴才能维持，因此使得秸秆的利用受到限制。所述秸秆，包括小麦、玉米、水稻、棉花、高粱、大豆、花生等农作物及苜蓿、沙打旺等牧草收获子实后的茎、叶、皮（壳）等以及芦苇等水生植物。一般秸秆主要由纤维素、半纤维素、木质素组成，其中纤维素含量最大，纤维素的质量分数约为40%，木质素的质量分数约为25%，半纤维素的质量分数约为20%；秸秆中还有质量分数约为15%的矿物质和蛋白质等。秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素三组分之间通过化学键及氢键等复杂的化学和非化学键作用形成复杂的超分子结构，难于分离利用；半纤维素比较容易与秸秆中其它组份分离；而纤维素与木质素的分离一直是行业内的技术难题。近几年来围绕秸秆的组分分离及其高附加值应用，国内外开展了大量研究工作。公开号为“CN101463091A”的专利技术专利公开了一种秸秆羧甲基化组分分离及制备羧甲基纤维素的方法。在汽爆秸秆料中加入乙醇作为反应介质，在氢氧化钠和氯乙酸钠存在的条件下进行羧甲基化反应，得到含羧甲基纤维素、羧甲基化半纤维素和羧甲基化木质素的固体。将固体用水润湿，加入盐酸沉淀，再加入氢氧化钠调节pH，离心收集上清与沉淀。用乙醇洗涤上清产生沉淀，进行抽滤得到的沉淀为羧甲基纤维素钠。离心后的沉淀部分是羧甲基化的半纤维素和木质素。对这部分沉淀进行溶剂抽提，溶于溶剂的为羧甲基化的木质素，剩余的为羧甲基化的半纤维素。但是目前这些工艺仍然存在环保、不能将组分彻底分离、成本高、得到的组分均为羧甲基化组分而不是纯组分（纤维素、半纤维素、木质素）等问题。授权公告号为“CN101148830B”的专利技术专利公开了一种对植物秸秆进行汽爆-微波耦合处理分离秸秆组分的方法，步骤如下：将植物秸秆进行蒸汽爆破处理后，加40-60℃温水润涨洗涤，洗涤液静置沉淀获得半纤维素；将水洗后的汽爆秸秆脱水至含水量为3-5ml/g，再加甘油混匀后，进行间歇性微波处理；处理完毕，加热水保温搅拌溶解30-90min；用40-60℃水洗涤过滤3-5次，滤饼为粗纤维；滤液经过静置沉淀获得木质素。该分离工艺复杂，水洗后再脱水耗费大量能源；另外，该方法用到微波处理，微波危害操作人员的身体健康。目前对秸秆的利用率还比较低，提取物得率低、生产成本高、环境污染严重，因此开发一种无污染、对秸秆利用率高的工艺方法意义重大。。
技术实现思路
为克服现有技术上的不足，本专利技术目的是提供一种充分利用秸秆，同时也不造成试剂浪费的秸秆提取再利用方法。为实现本专利技术的目的，本专利技术的技术方案如下：一种秸秆提取再利用方法，所述的生产方法包括如下步骤：（1）将收割下来的秸秆切割成3-5cm的长度，在70-85℃的环境下，加有机溶剂浸泡15min，添加0.1-2.0％的羧甲基纤维素钠，搅拌均匀；（2）将浸泡过后的秸秆在水中冲洗3-5次，在太阳下晾晒2-3h后；（3）将经预处理过的秸秆置于汽爆分离机中，向所述汽爆分离机中加入质量分数为0.5-10%的碱液，封闭所述分离机并通入蒸汽，进行第一次汽爆分离；所述第一次汽爆分离完毕后，对喷放出的物料进行压滤，压滤后所得第一清液即为半纤维素粗液，收集第一固渣；（4）将所得第一固渣置于汽爆分离机中，加入质量分数为2-25%的碱液，封闭汽爆分离机并通入蒸汽，对第一固渣进行第二次汽爆分离；所述第二次汽爆分离完毕后，对喷放出的物料进行压滤，压滤后所得第二清液即为木质素粗液，压滤后所得第二固渣为粗纤维素。优选的，所述步骤（1）中，有机溶剂为苯/乙醇、正己烷、氯仿或乙醚。优选的，所述步骤（3）和（4）中，碱液为NaOH或KOH的水溶液。优选的，所述步骤（3）中，第一次汽爆分离的温度20-200℃、压力0.1-2MPa、时间5-60min。优选的，所述步骤（4）中，第二次汽爆分离的温度80-260℃、压力0.4-2.5MPa、时间5-200min。本专利技术的有益效果：通过对秸秆蒸汽爆破处理，将半纤维素首先分离出来，然后除半纤维素外的剩余料再次蒸汽爆破处理，实现纤维素和木质素的分离。该方法工艺简单，环境友好，成本低且半纤维素、纤维素、木质素分离彻底。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。实施例1：一种秸秆提取再利用方法，所述的生产方法包括如下步骤：（1）将收割下来的秸秆切割成3cm的长度，在85℃的环境下，加有机溶剂浸泡15min，添加0.1％的羧甲基纤维素钠，搅拌均匀；（2）将浸泡过后的秸秆在水中冲洗5次，在太阳下晾晒2h后；（3）将经预处理过的秸秆置于汽爆分离机中，向所述汽爆分离机中加入质量分数为10%的碱液，封闭所述分离机并通入蒸汽，进行第一次汽爆分离；所述第一次汽爆分离完毕后，对喷放出的物料进行压滤，压滤后所得第一清液即为半纤维素粗液，收集第一固渣；（4）将所得第一固渣置于汽爆分离机中，加入质量分数为2%的碱液，封闭汽爆分离机并通入蒸汽，对第一固渣进行第二次汽爆分离；所述第二次汽爆分离完毕后，对喷放出的物料进行压滤，压滤后所得第二清液即为木质素粗液，压滤后所得第二固渣为粗纤维素。有机溶剂为苯/乙醇、正己烷、氯仿或乙醚；碱液为NaOH或KOH的水溶液。步骤（3）中，第一次汽爆分离的温度200℃、压力0.1MPa、时间60min；步骤（4）中，第二次汽爆分离的温度260℃、压力0.4MPa、时间5min。实施例2：一种秸秆提取再利用方法，所述的生产方法包括如下步骤：（1）将收割下来的秸秆切割成5cm的长度，在70℃的环境下，加有机溶剂浸泡15min，添加2.0％的羧甲基纤维素钠，搅拌均匀；（2）将浸泡过后的秸秆在水中冲洗3次，在太阳下晾晒3h后；（3）将经预处理过的秸秆置于汽爆分离机中，向所述汽爆分离机中加入质量分数为0.5%的碱液，封闭所述分离机并通入蒸汽，进行第一次汽爆分离；所述第一次汽爆分离完毕后，对喷放出的物料进行压滤，压滤后所得第一清液即为半纤维素粗液，收集第一固渣；（4）将所得第一固渣置于汽爆分离机中，加入质量分数为25%的碱液，封闭汽爆分离机并通入蒸汽，对第一固渣进行第二次汽爆分离；所述第二次汽爆分离完毕后，对喷放出的物料进行压滤，压滤后所得第二清液即为木质素粗液，压滤后所得第二固渣为粗纤维素。有机溶剂为苯/乙醇、正己烷、氯仿或乙醚；碱液为NaOH或KOH的水溶液。步骤（3）中，第一次汽爆分离的温度20℃、压力2MPa、时间5min；步骤（4）中，第二次汽爆分离的温度80℃、压力2.5MPa、时间200min。实施例3：一种秸秆提取再利用方法，所述的生产方法包括如下步骤：（1）将收割下来的秸秆切割成4cm的长度，在78℃的环境下，加有机溶剂浸泡15min，添加1％的羧甲基纤维素钠，搅拌均匀；（2）将浸泡过后的秸秆在水中冲洗4次，在太阳下晾晒2.5h后；（3）将经预处理过的秸秆置于汽爆分离机中，向所述汽爆分离机中加入质量分数为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秸秆提取再利用方法，其特征在于，所述的生产方法包括如下步骤：（1）将收割下来的秸秆切割成3‑5cm的长度，在70‑85℃的环境下，加有机溶剂浸泡15min，添加0.1‑2.0％的羧甲基纤维素钠，搅拌均匀；（2）将浸泡过后的秸秆在水中冲洗3‑5次，在太阳下晾晒2‑3h后；（3）将经预处理过的秸秆置于汽爆分离机中，向所述汽爆分离机中加入质量分数为0.5‑10%的碱液，封闭所述分离机并通入蒸汽，进行第一次汽爆分离；所述第一次汽爆分离完毕后，对喷放出的物料进行压滤，压滤后所得第一清液即为半纤维素粗液，收集第一固渣；（4）将所得第一固渣置于汽爆分离机中，加入质量分数为2‑25%的碱液，封闭汽爆分离机并通入蒸汽，对第一固渣进行第二次汽爆分离；所述第二次汽爆分离完毕后，对喷放出的物料进行压滤，压滤后所得第二清液即为木质素粗液，压滤后所得第二固渣为粗纤维素。

【技术特征摘要】
1.一种秸秆提取再利用方法，其特征在于，所述的生产方法包括如下步骤：（1）将收割下来的秸秆切割成3-5cm的长度，在70-85℃的环境下，加有机溶剂浸泡15min，添加0.1-2.0％的羧甲基纤维素钠，搅拌均匀；（2）将浸泡过后的秸秆在水中冲洗3-5次，在太阳下晾晒2-3h后；（3）将经预处理过的秸秆置于汽爆分离机中，向所述汽爆分离机中加入质量分数为0.5-10%的碱液，封闭所述分离机并通入蒸汽，进行第一次汽爆分离；所述第一次汽爆分离完毕后，对喷放出的物料进行压滤，压滤后所得第一清液即为半纤维素粗液，收集第一固渣；（4）将所得第一固渣置于汽爆分离机中，加入质量分数为2-25%的碱液，封闭汽爆分离机并通入蒸汽，对第一固渣进行第二次汽爆分离；所述第二次汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹正祥，
申请(专利权)人：曹正祥，
类型：发明
国别省市：安徽;34