一种木质素与综纤维素分离装置及分离方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种木质素与综纤维素分离装置，包括浸泡罐、反应釜、粉碎罐和分离罐，浸泡罐的排料口处设置有压滤机一，压滤机一的固体料出口通过螺旋输送机一与反应釜连接，反应釜的内部设置有对物料具有搅拌作用的搅拌机构和输送机构，反应釜的底端通过螺旋输送机二与粉碎罐连接，粉碎罐的内部设置有对固体料具有粉碎作用的粉碎输送机构，粉碎罐的顶端通过螺旋输送机三与反应釜的顶端连接，反应釜底端的排液口及粉碎罐底部的排液口通过排液管与分离罐连接，分离罐底部的排料口与压滤机二连接。本发明专利技术还公开了一种木质素与综纤维素的分离方法。本发明专利技术采用上述木质素与综纤维素分离装置及分离方法，能够解决木质素不能充分的分离出来的问题。离出来的问题。离出来的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种木质素与综纤维素分离装置及分离方法


[0001]本专利技术涉及木质纤维素分离
，尤其是涉及一种木质素与综纤维素分离装置及分离方法。

技术介绍

[0002]我国是工业大国，农田里产生大量的秸秆，平时还存在树枝树屑，通常，秸秆和树枝树屑作为废弃物无法利用，烧掉既不环保又浪费资源。秸秆和树枝树屑中除了含有少量的碳水化合物之外，主要是“木质纤维素”，木质纤维素是木质素(约15
‑
20％)、半纤维素(约30
‑
35％)和纤维素(约35
‑
45％)的混合或结合在一起的有机絮状物质。其中半纤维素和纤维素又统称为综纤维素。从木质纤维素中分离出木质素和综纤维素，有利于提高木质纤维素的应用。
[0003]现有专利CN108660837B公开了一种植物纤维原料中纤维素、半纤维素及木质素三组分的分离方法，通过乳酸/氯化胆碱低共熔溶剂对植物纤维原料进行加压或常压加热蒸煮处理，选择性溶出木质素和半纤维素，将含有木质素和半纤维素的低共熔溶剂加水析出木质素，经洗涤、分离得到木质素。该专利中，仅通过低共熔溶剂来分离木质素、纤维素和半纤维素，不能将木质素充分的分离出来。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种木质素与综纤维素分离装置，解决木质素不能充分的分离出来的问题。本专利技术的另一个目的是提供一种木质素与综纤维素分离装置的分离方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种木质素与综纤维素分离装置，包括浸泡罐、反应釜、粉碎罐和分离罐，所述浸泡罐内盛放有用于浸泡原料的浸泡液，浸泡罐的排料口处设置有压滤机一，压滤机一的固体料出口通过螺旋输送机一与反应釜连接，反应釜的内部设置有对物料具有搅拌作用的搅拌机构和输送机构，反应釜的底端通过螺旋输送机二与粉碎罐连接，粉碎罐的内部设置有对固体料具有粉碎作用的粉碎输送机构，粉碎罐的顶端通过螺旋输送机三与反应釜的顶端连接，反应釜底端的排液口及粉碎罐底部的排液口通过排液管与分离罐连接，分离罐底部的排料口与压滤机二连接。
[0006]优选的，所述浸泡罐的顶部设置有浸泡液的进液口和原料的进料口，排料口位于浸泡罐的底部。
[0007]优选的，所述搅拌机构包括设置在反应釜中心的外轴，外轴与反应釜转动连接，反应釜上设置有带动外轴转动的电机二，电机二输出轴上设置的主动轮通过传动带与外轴上设置的从动轮传动连接，外轴位于反应釜内部的一段上设置有若干个搅拌杆。
[0008]优选的，所述输送机构包括内轴，内轴转动设置在外轴的内部空腔内，内轴与反应釜的底端转动连接，反应釜的顶端设置有带动内轴转动的电机一，内轴的下部设置有螺旋输送叶片一，螺旋输送叶片一位于搅拌杆的下方。
[0009]优选的，所述反应釜的壳体为夹层结构，壳体的夹层内设置有对反应釜进行加热
的加热元件。
[0010]优选的，所述粉碎输送机构包括转轴，转轴位于粉碎罐的中心轴线上，转轴与粉碎罐转动连接，粉碎罐上设置有带动转轴转动的电机三，转轴的下部设置有螺旋输送叶片二，转轴的中部设置有切割叶片，切割叶片在转轴上的排列密度从下向上逐渐增大，转轴的上部设置有螺旋输送叶片三。
[0011]优选的，所述反应釜的顶端设置有添加溶剂的加液口，分离罐的顶部设置有进水口。
[0012]一种基于上述木质素与综纤维素分离装置的分离方法，包括以下步骤：
[0013]S1、向浸泡罐内添加浸泡液和原料，浸泡液完全淹没原料，在浸泡罐内浸泡一段时间；
[0014]S2、浸泡后的原料在抽吸泵的作用下进入压滤机一内进行压滤，压滤后的液体返回浸泡罐重复使用，压滤后的固体原料通过螺旋输送机一进入到反应釜内进行处理；
[0015]S3、通过反应釜顶部的加液口向反应釜内加入溶剂，溶剂完全淹没固体原料，将反应釜加热到80
‑
100℃，启动电机二，电机二带动外轴旋转，通过搅拌杆对固体原料和溶剂进行搅拌，搅拌0.5
‑
1小时；
[0016]S4、启动电机一，电机一通过内轴带动螺旋输送叶片一转动；打开反应釜底部排液口的阀门，液体通过排液管和动力泵进入分离罐内，固体物料通过螺旋输送叶片一和螺旋输送机二送入粉碎罐内进行粉碎；
[0017]S5、启动电机三，电机三带动螺旋输送叶片二、切割叶片和螺旋输送叶片三转动，固体物料在向上运输的同时被切割叶片进行切割，切割后的小颗粒物料通过螺旋输送机三送入反应釜中，进行进一步的提取；粉碎罐内残余的液体通过排液口和排液管进入分离罐内；
[0018]S6、重复步骤S3
‑
S4，反应釜内的固体物料通过排料口排出；
[0019]S7、通过进水口向分离罐内加入与溶剂相同质量的水，充分搅拌后，木质素从溶剂中析出分离；
[0020]S8、打开分离罐底部的出口，分离罐内的固液混合物进入压滤机二内进行固液分离，实现木质素的分离和提取。
[0021]优选的，所述S1中，原料的长度为20
‑
50mm，浸泡时间为0.5
‑
2小时；浸泡液的成分为质量百分比5％的聚乙二醇、4％柠檬酸、5％脂肪醇聚氧乙烯醚、5％硼酸、4％十二烷基硫酸钠、2％三氟甲烷磺酸钾、余量去离子水。
[0022]优选的，所述S3中，所述溶剂为质量比乙二醇：甲基苯磺酸＝90:1的混合物。
[0023]本专利技术所述的一种木质素与综纤维素分离装置及分离方法的优点和积极效果是：
[0024]1、首先采用浸泡液对原料进行浸泡，使得原料软化，并浸出一部分的汁水，便于原料后续木质素的提取和分离。
[0025]2、在反应釜内采用乙二醇和酸对原料中的木质素进行溶出，有利于提高木质素的溶出率。
[0026]3、粉碎罐用于将初步提取过木质素的原料进行粉碎，将原料粉碎成小颗粒，在反应釜中采用乙二醇和酸混合物的溶剂进一步的进行木质素的提取，提高了木质素的提取率。
[0027]4、本专利技术经过反应釜的两次提取，就可以完成木质素与综纤维素的分离，简化了工艺，木质素的分离提取效率高。
[0028]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0029]图1为本专利技术一种木质素与综纤维素分离装置及分离方法实施例的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术一种木质素与综纤维素分离装置及分离方法实施例的反应釜结构示意图；
[0031]图3为本专利技术一种木质素与综纤维素分离装置及分离方法实施例的粉碎罐结构示意图。
[0032]附图标记
[0033]1、浸泡罐；2、进液口；3、进料口；4、压滤机一；5、螺旋输送机一；6、反应釜；7、螺旋输送机二；8、螺旋输送机三；9、粉碎罐；10、排液管；11、分离罐；12、进水口；13、压滤机二；14、外轴；15、搅拌杆；16、内轴；17、螺旋输送叶片一；18、转轴；19、螺旋输送叶片二；20、切割叶片；21、螺旋输送叶片三；22、电机一；23、电机二；24本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木质素与综纤维素分离装置，其特征在于：包括浸泡罐、反应釜、粉碎罐和分离罐，所述浸泡罐内盛放有用于浸泡原料的浸泡液，浸泡罐的排料口处设置有压滤机一，压滤机一的固体料出口通过螺旋输送机一与反应釜连接，反应釜的内部设置有对物料具有搅拌作用的搅拌机构和输送机构，反应釜的底端通过螺旋输送机二与粉碎罐连接，粉碎罐的内部设置有对固体料具有粉碎作用的粉碎输送机构，粉碎罐的顶端通过螺旋输送机三与反应釜的顶端连接，反应釜底端的排液口及粉碎罐底部的排液口通过排液管与分离罐连接，分离罐底部的排料口与压滤机二连接。2.根据权利要求1所述的一种木质素与综纤维素分离装置，其特征在于：所述浸泡罐的顶部设置有浸泡液的进液口和原料的进料口，排料口位于浸泡罐的底部。3.根据权利要求2所述的一种木质素与综纤维素分离装置，其特征在于：所述搅拌机构包括设置在反应釜中心的外轴，外轴与反应釜转动连接，反应釜上设置有带动外轴转动的电机二，电机二输出轴上设置的主动轮通过传动带与外轴上设置的从动轮传动连接，外轴位于反应釜内部的一段上设置有若干个搅拌杆。4.根据权利要求3所述的一种木质素与综纤维素分离装置，其特征在于：所述输送机构包括内轴，内轴转动设置在外轴的内部空腔内，内轴与反应釜的底端转动连接，反应釜的顶端设置有带动内轴转动的电机一，内轴的下部设置有螺旋输送叶片一，螺旋输送叶片一位于搅拌杆的下方。5.根据权利要求4所述的一种木质素与综纤维素分离装置，其特征在于：所述反应釜的壳体为夹层结构，壳体的夹层内设置有对反应釜进行加热的加热元件。6.根据权利要求5所述的一种木质素与综纤维素分离装置，其特征在于：所述粉碎输送机构包括转轴，转轴位于粉碎罐的中心轴线上，转轴与粉碎罐转动连接，粉碎罐上设置有带动转轴转动的电机三，转轴的下部设置有螺旋输送叶片二，转轴的中部设置有切割叶片，切割叶片在转轴上的排列密度从下向上逐渐增大，转轴的上部设置有螺旋输送叶片三。7.根据权利要求6所述的一种木质素与综纤维素分离装置，其特征在于：所述反应釜的顶端设置有添加溶剂的加液口，分离罐的顶部设置有进水口。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瀚翔，王志章，陈文浩，曾荣佳，韩云，韩秀梅，
申请(专利权)人：北京石大油源科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：