[發明專利]通過使用連續預水解和汽爆預處理工藝預提取半纖維素的系統和方法

有效

• 申請號: 200980107148.2
• 申請日: 2009-02-26
• 公開（公告）號: CN102177293A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: T·普素恩;納姆西·星;B·斯特龍伯格
• 申請（專利權）人: 安德里茲有限公司
• 主分類號: D21C1/02
• 分類號: D21C1/02;D21C3/22;D21C3/26;D21C7/00;D21B1/36
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威

1.一種用于預處理纖維素生物質原料的系統，包括：

第一加壓反應器，其接收原料，其中，所述原料在所述第一加壓反應器中經受水解；

密封裝置，其具有到所述第一加壓反應器的原料排出端口的第一加壓接頭，和到第二加壓反應器的第二加壓接頭；

排放裝置，其用于包含從所述第一加壓反應器和所述密封裝置的至少一個中的原料提取的溶解的半纖維素材料的液體；

第二加壓反應器組件，其在基本上大于所述第一反應器中的壓力的壓力下接收來自所述密封裝置的加壓原料，和

膨脹裝置，其在所述第二加壓反應器組件下游，其中，所述膨脹裝置快速釋放從所述第二加壓反應器排出的原料的壓力，以使所述原料經受汽爆反應，

其中，所述第一反應器和所述第二反應器每一個包括接受直接蒸汽加熱的蒸汽相，和用于與原料反應或加熱原料的液體相。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第一加壓反應器具有接收原料的下部區域和包括原料排出端口的上部區域，所述排放裝置位于所述下部區域處，將所述溶解的半纖維素材料從所述第一加壓反應器排出。

3.根據權利要求1或2所述的系統，其中，所述第一加壓反應器傾斜，以使所述原料排出端口處于所述反應器下端。

4.根據權利要求1到3中任一項所述的系統，其中，用于所述溶解的半纖維素材料的所述排放裝置經過減壓閥，到達泄料箱。

5.根據權利要求1到4中任一項所述的系統，還包括弱酸、二氧化硫氣體(SO2)、氧氣、壓縮空氣、氨氣、水蒸汽、水或其他催化劑中的至少一種的源，并且所述源連接到所述第一加壓反應器或所述第二加壓反應器的至少一個的入口。

6.根據權利要求1到5中任一項所述的系統，其中，所述密封裝置為加壓螺旋進料器。

7.根據權利要求1到6中任一項所述的系統，還包括從所述第二加壓反應器組件接收原料并且將原料提供到所述膨脹裝置的反應器排出裝置。

8.根據權利要求1到7中任一項所述的系統，其中，所述第二加壓反應器組件包括第二加壓反應器和連接到所述第二壓力反應器的加壓原料排出端口的反應器排出裝置。

9.一種用于預處理纖維素生物質原料的系統，包括：

第一加壓反應器，其接收原料，其中所述原料在所述第一反應器中，在1.5巴表壓到6巴表壓范圍內的表壓下，并且在至少110攝氏度的溫度下經受水解；

密封提取裝置，其具有到所述第一加壓反應器的原料排出端口的第一加壓接頭和到第二加壓反應器的第二加壓接頭；

清洗步驟，其將清洗液引入所述第一加壓反應器和所述密封提取裝置的至少一個中的所述原料內；

排放裝置，其用于去除包含從所述第一加壓反應器和所述密封提取裝置的至少一個中的所述原料提取的溶解的半纖維素材料的液體；

第二加壓反應器組件，其接收來自所述密封提取裝置的加壓原料，并且將蒸汽或水汽注入到所述第二加壓反應器中的原料內，其中，所述反應器組件將在8巴表壓到25.5巴表壓范圍內的壓力施加到原料，并且所述第二加壓反應器組件具有連接到排出管道的加壓排出端，和

膨脹裝置，其在所述第二加壓反應器組件下游，其中，所述膨脹裝置快速釋放從所述第二加壓反應器排出的原料的壓力，以使所述原料經受汽爆反應。

10.根據權利要求9所述的系統，其中，所述加壓密封裝置為加壓密封提取裝置，并且包括用于來自所述加壓密封提取裝置的溶解的半纖維素材料的液體的排放裝置。

11.根據權利要求9或10所述的系統，其中，所述第二加壓反應器組件包括第二加壓反應器和連接到所述第二壓力反應器的加壓原料排出端口的反應器排出裝置。

12.根據權利要求11所述的系統，其中，所述反應器排出裝置包括盤式研磨機、中密度纖維板(MDF)盤式研磨機、盤式高壓壓縮機或排出料塞送料機中的至少一個。

13.根據權利要求9到12中任一項所述的系統，其中，所述膨脹裝置降低了所述原料的壓力至少10巴。

14.根據權利要求9到13中任一項所述的系統，其中，所述第一加壓反應器傾斜，以使所述第一加壓反應器的下端與所述第一加壓反應器的具有原料排出端口的端部相對，并且在所述第一加壓反應器下端的排放裝置將溶解的半纖維素材料從所述第一加壓反應器排出。