[實用新型]一種小麥秸稈中生物質原料的分離裝置

有效

• 申請號: 201320565255.3
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN203440272U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 許愛榮;王鍵吉;劉軍娜;趙爽;張益波
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C08B37/14
• 分類號: C08B37/14;C08H7/00;D21C5/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本實用新型涉及農林生物質原料的分離技術領域，具體涉及一種小麥秸稈中生物質原料的分離裝置。

背景技術

隨著煤、石油等化石資源儲量的逐漸減少，以及各國能源和原材料需求量的增加，僅僅靠化石資源已不能滿足經濟和社會發展的需要，尋找化石資源的替代品已成為目前和今后的發展趨勢。我國小麥秸稈資源豐富，年產小麥秸稈約1.5億噸。若能充分高效地利用這一儲量豐富的可再生資源，將其轉化成高值化產品或能源，對補充逐漸減少的化石資源的不足，促進我國經濟的可持續發展具有重要作用。

小麥秸稈的主要組分是纖維素、半纖維素和木質素。對這些組分進行有目的轉化,?可獲得現代社會和經濟生活中有使用價值的新材料、化工原料、高熱值燃料、功能食品和藥物。纖維素轉化可獲得各種功能材料(如生物醫用材料、貯能材料、發光材料、新一代液晶顯示材料)，食品添加劑(如各種低聚糖、葡萄糖)，各種化工產品(如乙醇、乙酸、丙酮、丁醇、1-(2-呋喃基)-2-羥基-乙酮)等。半纖維素轉化可獲得各種木聚糖、抗癌和抗腫瘤醫藥產品(如4-O-甲基葡萄糖醛酸木聚糖、羧甲基化木聚糖、乙酸異木聚糖等)、戊糖、木糖醇、糠醇、丁二醇等。木質素除了用作橡膠補強劑、鉆井泥漿添加劑、混凝土減水劑、肥料農用地膜外，還可以通過轉化獲得酚類、芳香醛、酮等化工產品。

需要指出的是，小麥秸稈中各組分轉化為有使用價值產品的關鍵是將其各組分預先分離。但是，由于缺乏有效的分離技術，小麥秸稈中應用價值潛力巨大的各組分的有效轉化仍是一個難題。盡管困難重重，國內外科研工作者仍堅持這方面的研究工作，并取得了一定的研究成果。中國專利CN?1208514?C公開了一種分離含木質纖維素的生物質的方法，該專利是用水或水蒸汽將小麥秸稈預水解，用含水介質提取水解化的半纖維素，用烷醇胺提取在殘余物中留下的工藝改性的木質素，分離木質素，回收烷醇胺，獲得纖維素粗料。中國專利CN?101580522?B公開了一種使用超纖維素溶劑和高揮發性溶劑預處理木質纖維素的方法和裝置，該專利是使用超纖維素溶劑(多磷酸，或濃磷酸和P₂O₅的混合物，或P₂O₅蒸汽，或H₃PO₄/P₂O₅的混合物)和高揮發性溶劑(含CO₂、SO₂、O₃，或它們中的兩種或全部三種的混合物的乙醇溶液)將木質纖維素生物質(包括小麥秸稈)分級為纖維素、半纖維素和木質素。中國專利CN?103061179?A公開了一種木質纖維素生物質的綜合利用工藝，該專利是在H₂O₂的催化作用下，通過甲酸和乙酸的混合有機酸蒸煮小麥秸稈原料，在制備紙漿的過程中，回收黑液中的木質素和木糖。中國專利CN?101580522?B公開了一種離子液體溶劑分離木質纖維素中木質素和纖維素的方法，該專利是在咪唑類離子液體與水組成的液相體系加入小麥秸稈，在高壓釜內，在一定的溫度和壓力下，進行木質素和纖維素的分離。Papatheofanous等用H₂SO₄水溶液和H₂SO₄/乙醇水溶液逐級分離將小麥秸稈分離為纖維素、半纖維素糖和木質素低聚體(Bioresour.?Technol.?1995,?54,?305)。Sun等用二氧六環/鹽酸的水溶液和二甲基亞砜從小麥秸稈中分離出半纖維素和木質素(J.?Agric.?Food?Chem.,?2005,?53,?860)。Pan等用含有硫酸的醋酸水溶液將小麥秸稈分離，得到纖維素、木質素以及半纖維素糖單糖(Bioresour.?Technol.?2005,?96,?1256)。Chen等用蒸汽爆破聯合乙醇萃取技術從小麥秸稈中分離出各組分(Bioresour.?Technol.?2007,98,?666)。有人用離子液體1-乙基-3-甲基咪唑乙酸鹽將小麥秸稈溶解，然后通過加入鹽酸溶液和乙醇溶液將各組分分離出來(Bioresour.?Technol.?2013,?142,198)。