一种禾草类原料中提取分离半纤维素的集成处理设备及方法技术

本发明专利技术公开一种禾草类原料中提取分离半纤维素的集成设备及方法，设备包括粉碎机、搅拌式反应釜、板框压滤机、反应池、桶式过滤器、精馏单元、热风干燥机、冷凝管、碱液槽、产物槽、副产物槽、温度传感器、流量计Ⅰ、流量计Ⅱ、流量计Ⅲ、乙醇槽、若干泵；采用本设备进行禾草类纤维原料中半纤维素的提取并回收利用未充分利用的料液试剂，本发明专利技术引入精馏单元装置对最后所得残留液中的组分进行纯化分离，实现资源的循环利用，大幅度的减少了乙醇、碱液的用量，同时也减少了对废液的处理环节中有机试剂的使用，即减少了环境污染，又实现了变废为宝。

An integrated processing equipment and method for extracting hemicellulose from grasses

【技术实现步骤摘要】
一种禾草类原料中提取分离半纤维素的集成处理设备及方法
本专利技术涉及禾草类纤维原料中半纤维素的提取工艺以及料液的纯化回收的相关配套设备及其控制方法，具体涉及到一种禾草类原料中提取分离半纤维素的集成处理设备及方法。
技术介绍
为了满足广大纤维原料的需求，人们逐渐把目光转向非木材纤维原料上面来，而禾草类植物作为一年生的植物纤维原料，为一种可生物降解的生物质能源，不仅生长周期短，产量大，还含有较高的纤维素、木质素和半纤维素，其中纤维素质量分数约为40％，木质素质量分数约为25％，半纤维素质量分数约为20％。因此，禾草类纤维原料被广泛的应用于半纤维素的提取。对禾草类纤维原料中半纤维素的提取往往采用的是冷碱抽提半纤维素，传统的工艺会向所得溶液加入乙酸调节pH值至5左右，一是中和反应所剩余的NaOH溶液，二是酸性条件下对半纤维素的析出有少许帮助，再对酸化后的溶液进行无水乙醇沉淀得到半纤维素，但实验表明酸化对半纤维素的提取量提升不够明显。目前，在整个提取过程中，还没有实现一个完整的集成工艺，也还没有对废液中试剂的纯化分离与再利用处理的配套设备与控制方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种禾草类原料中提取分离半纤维素的集成处理设备，其特征在于，包括粉碎机(2)、螺旋送料器(3)、搅拌式反应釜(4)、板框压滤机(5)、反应池(6)、桶式过滤器(7)、精馏单元(8)、热风干燥机(9)、冷凝管(10)、碱液槽(11)、产物槽(12)、副产物槽(13)、温度传感器(14)、乙醇槽(15)、流量计Ⅰ(16)、流量计Ⅱ(17)、流量计Ⅲ(18)、若干泵；/n粉碎机(2)通过螺旋送料器(3)与搅拌式反应釜(4)连接，搅拌式反应釜(4)内设有温度传感器(14)，搅拌式反应釜(4)上设有碱液入口，碱液入口通过泵和碱液槽(11)连接；碱液入口处设有流量计Ⅱ(17)，搅拌式反应釜(4)通过泵...

【技术特征摘要】
1.一种禾草类原料中提取分离半纤维素的集成处理设备，其特征在于，包括粉碎机(2)、螺旋送料器(3)、搅拌式反应釜(4)、板框压滤机(5)、反应池(6)、桶式过滤器(7)、精馏单元(8)、热风干燥机(9)、冷凝管(10)、碱液槽(11)、产物槽(12)、副产物槽(13)、温度传感器(14)、乙醇槽(15)、流量计Ⅰ(16)、流量计Ⅱ(17)、流量计Ⅲ(18)、若干泵；
粉碎机(2)通过螺旋送料器(3)与搅拌式反应釜(4)连接，搅拌式反应釜(4)内设有温度传感器(14)，搅拌式反应釜(4)上设有碱液入口，碱液入口通过泵和碱液槽(11)连接；碱液入口处设有流量计Ⅱ(17)，搅拌式反应釜(4)通过泵与板框压滤机(5)连接，板框压滤机(5)底部通过泵与副产物槽(13)连接，板框压滤机(5)侧面通过泵与反应池(6)连接，板框压滤机(5)与反应池(6)之间的管道上设有流量计Ⅰ(16)，反应池(6)上部设有无水乙醇入口，无水乙醇入口处设有流量计Ⅲ(18)，无水乙醇入口通过泵与乙醇槽(15)连接，反应池(6)底部通过泵与桶式过滤器(7)连接，桶式过滤器(7)底部通过泵与精馏单元(8)，精馏单元(8)顶部通过泵与乙醇槽(15)连接，精馏单元(8)底部通过泵与碱液槽(11)连接，桶式过滤器(7)侧面通过泵与热风干燥机(9)连接，热风干燥机(9)顶部连接冷凝管(10)，冷凝管(10)通过泵与乙醇槽(15)连接，热风干燥机(9)排料口通过泵与产物槽(12)连接。


2.根据权利要求1所述禾草类原料中提取分离半纤维素的集成处理设备，其特征在于，还包括控制器，控制器与粉碎机(2)、搅拌式反应釜(4)、板框压滤机(5)、桶式过滤器(7)、精馏单元(8)、热风干燥机(9)、温度传感器(14)、流量计Ⅰ(16)、流量计Ⅱ(17)、流量计Ⅲ(18)、所有泵连接，所述控制器为常规单片机控制器。


3.根据权利要求1所述禾草类原料中提取分离半纤维素的集成处理设备，其特征在于，所述搅拌式反应釜(4)内设有加热电阻。


4.一种禾草类原料中提取分离半纤维素的集成处理方法，其特征在于，使用禾草类原料中提取分离半纤维素的集成处理设备，具体步骤如下：
S1.准确称取禾草类原料(1)，将禾草类原料(1)加入到粉碎机(2)中；控制器启动粉碎机(2)；
S2.粉碎机(2)启动成功后，控制器开始计时，2～5min后关闭粉碎机(2)；
S3.粉碎机(2)关闭成功后，开启粉碎机(2)底部放料电磁阀，粉碎后的原料经螺旋进料器(3)送入搅拌式反应釜(4)；
S4.原料送入搅拌式反应釜(4)后，粉碎机(2)底部放料电磁阀关闭并将已关闭信号反馈给控制器，控制器启动碱液输送泵，将碱液槽(11)中碱液泵入搅拌式反应釜(4)，流量计Ⅱ(17)记录碱液量达到要求后反馈给控制器，控制器关闭碱液输送泵；
S5.控制器开启搅拌式反应釜(4)内的加热电阻，进行加热；
S6.温度达到反应温度后，温度传感器(14)将温度信号反馈给控制器，控制器启动搅拌式反应釜(4)的搅拌装置开始搅拌反应并计时，保持温度恒定，控制器对加热电阻进行调整以保持内部温度的恒定；
S7.达到反应时间后，控制器关闭加热电阻和搅拌式反应釜(4)的搅拌装置；
S8.控制器启动泵将搅拌式反应釜(4)中物料送入板框过滤机(5)中；
S9.物料送完后，泵自动关闭并将已关闭信号反馈给控制器，控制器启动板框过滤机(5)，控制器开始计时；
S10.板框过滤机(5)工作5～10min后，控制器将其关闭，控制器启动泵将板框过滤机(5)中得到的滤液泵入反应池(6)中，并通过流量计Ⅰ(16)记录滤液量；
S11.滤液抽完后，控制器启动泵将板框过滤机(5)中得到的滤饼送入副产物槽(13)中；物料送入结束后，泵自动关闭并将已关闭信号反馈给控制器；
S12.控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：何亮，苗国华，杨世波，陈冬，关清卿，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53