一种木质素分离及蒸汽裂解系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及农林生物资料利用技术领域，公开了一种木质素分离及蒸汽裂解系统及其方法，包括顺次连接的蒸煮反应釜、预热装置、辐射裂解装置、急冷装置以及回收处理机构，利用碱液从木质纤维原料分离出木质素，并以蒸汽作为氧化剂裂解木质素后，通过加氢反应生成生物油和生物燃气，富含纤维素和半纤维素的残渣酶解糖化效率高，且设备简单，整个系统工作温度较低，裂解过程稳定，工艺简单易行，环保低毒，木质素提取回收率高，综纤维素糖化效率高，易于实现工业化。

Lignin separation and steam cracking system and method thereof

The present invention relates to the technical field of forestry and biological materials, and discloses a lignin separation and steam cracking system and method includes sequentially connected with the cooking reactor, preheating device, radiation cracking device and quenching device and recycling mechanism, the use of alkali lignin isolated from lignocellulosic materials, and using steam as the oxidizing agent pyrolysis of lignin, by hydrogenation reaction of bio oil and bio gas, enzyme residue rich in cellulose and hemicellulose hydrolysis efficiency is high, and the equipment is simple, the temperature of the whole system is low and the cracking process is stable, simple technology, environmentally friendly, lignin extraction recovery rate is high, the cellulose saccharification efficiency is high that is easy to realize industrialization.

【技术实现步骤摘要】
一种木质素分离及蒸汽裂解系统及其方法
本专利技术涉及农林生物资料利用
，特别是涉及一种木质素分离及蒸汽裂解系统及其方法。
技术介绍
能源和环境危机是21世纪人类社会可持续发展所面临的主要障碍之一。利用地球上最丰富、最廉价的可再生木质纤维原料制取生物质燃料和生物基产品是解决上述障碍的有效途径之一。木质纤维原料中纤维素占35％～45％，半纤维素占20％～40％，木质素占20％～30％。纤维素和半纤维素可经水解糖化制备出一系列糖平台化合物，包括生物乙醇、生物丁醇等液体燃料以及糠醛、木糖醇等化学品等，纤维素还可制备功能化纤维素材料。作为天然高分子材料的木质素虽然也有较高的利用价值，木质素产品也可达几百种，但是木质素利用状况还远远没有充分利用。对木质纤维原料等生物质进行气化技术是21世纪出现的一种综合利用能源的新技术。已有的生物质气化技术主要包括固定床气化、流化床气化、两段式制气等工艺和设备等。还可以将生物质进行热裂解后进一步实施热重整或蒸汽重整来制造高热量气体的方式来气化发电。目前已有的气化、裂解技术大多是针对木质纤维原料整体而言的，并没有分离出纤维素、半纤维素和木质素而分别进行研究。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木质素分离及蒸汽裂解系统，其特征在于，包括：蒸煮反应釜(4)，设有木质纤维原料入料口、综纤维素出料口、木质素混合物蒸煮出口和碱液入料口，所述综纤维素出料口与综纤维素收集器(5)连接；预热装置(9)，其设有木质素混合物预热入口、氢气入口、第二水蒸气入口、氢气水蒸气混合出口和木质素混合物预热出口，所述木质素混合物预热入口与所述木质素混合物蒸煮出口连接，用于给送入的木质素混合物加热汽化，氢气与水蒸气分别通过所述氢气入口和第二水蒸气入口通入所述预热装置(9)预热，形成含氢气的水蒸气流，并由氢气水蒸气混合出口排出；辐射裂解装置(10)，其包括木质素混合物辐射裂解入口和木质素混合物辐射裂解出口，所述辐...

【技术特征摘要】
1.一种木质素分离及蒸汽裂解系统，其特征在于，包括：蒸煮反应釜(4)，设有木质纤维原料入料口、综纤维素出料口、木质素混合物蒸煮出口和碱液入料口，所述综纤维素出料口与综纤维素收集器(5)连接；预热装置(9)，其设有木质素混合物预热入口、氢气入口、第二水蒸气入口、氢气水蒸气混合出口和木质素混合物预热出口，所述木质素混合物预热入口与所述木质素混合物蒸煮出口连接，用于给送入的木质素混合物加热汽化，氢气与水蒸气分别通过所述氢气入口和第二水蒸气入口通入所述预热装置(9)预热，形成含氢气的水蒸气流，并由氢气水蒸气混合出口排出；辐射裂解装置(10)，其包括木质素混合物辐射裂解入口和木质素混合物辐射裂解出口，所述辐射裂解入口与所述木质素混合物蒸煮出口连接，所述氢气水蒸气混合出口在所述辐射裂解装置(10)内部与邻近所述木质素混合物辐射裂解出口处连接；急冷装置(11)，包括急冷入料口、气体出料口和固液出料口，所述急冷入料口与所述木质素混合物辐射裂解出口连接；回收处理机构，与所述气体出料口和固液出料口连接，用于回收和分离冷却后的产物。2.如权利要求1所述的木质素分离及蒸汽裂解系统，其特征在于，所述回收处理机构包括气体净化装置(12)和固液分离塔(14)，所述气体出料口与所述气体净化装置(12)的入口连接，所述固液出料口与所述固液分离塔(14)的入口连接，所述气体净化装置(12)的出口与储气桶(13)连接，所述固液分离塔(14)的出口还分别与储油罐(15)和与固体煅烧炉(18)连接的尾气吸收塔(16)连接。3.如权利要求2所述的木质素分离及蒸汽裂解系统，其特征在于，所述回收处理机构还包括碱回收装置(17)和碱液储存罐(21)，所述碱回收装置(17)分别与所述碱液储存罐(21)和固体煅烧炉(18)连接，所述碱液储存罐(21)与碱液入料口连接，用于回收循环使用碱。4.如权利要求1所述的木质素分离及蒸汽裂解系统，其特征在于，所述回收处理机构还包括蒸汽回收换热器(19)，蒸汽回收换热器(19)设有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口，所述蒸煮反应釜(4)还设有第一水蒸气出口和第一水蒸气入口，所述第一水蒸气出口与所述第一入口连接，第一出口通过管道穿过所述预热装置(9)与第一水蒸气入口连接，循环使用蒸汽；所述第二入口和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，江泽慧，费本华，覃道春，
申请(专利权)人：国际竹藤中心，
类型：发明
国别省市：北京,11