[發明專利]用于預處理木質纖維素固體殘渣的分離裝置及清洗方法

有效

• 申請號: 201810672692.2
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108939666B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 王聞;莊新姝;譚雪松;王瓊;余強;亓偉;王忠銘
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: B01D33/01
• 分類號: B01D33/01;B01D33/46;B01D33/60;B01D33/76
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;莫瑤江

本發明公開了一種用于預處理木質纖維素固體殘渣的分離裝置及清洗方法，該裝置包括釜體、活塞以及攪拌槳；釜體的軸向方向貫穿中空，形成腔體，活塞和攪拌槳分別配合安裝在腔體的兩端，在釜體中分別設置有與腔體相連通的進料口、進水口、出料口、出液口；活塞包括推拉桿、設有濾孔的活塞主體以及濾網；推拉桿和活塞主體固定連接；濾網設置在活塞朝向攪拌槳的那一面上，以將活塞的濾孔覆蓋住。通過采用本固液分離裝置不僅可以對預處理木質纖維素固體殘渣進行反復洗滌和固液分離，還能輸送物料，簡化了工序，有效銜接了木質纖維素的預處理和酶水解工段，而且本固液分離裝置設計巧妙、結構簡單，制作成本低，可廣泛推廣應用。

技術領域

本發明涉及廢棄物資源化利用和節能減排領域，具體涉及一種用于預處理木質纖維素固體殘渣的分離裝置及清洗方法。

背景技術

木質纖維素包括農作物秸稈、林業生產和加工廢棄物等資源，主要由纖維素、半纖維素和木質素組成。纖維素和半纖維素經酶解可轉化為葡萄糖、木糖等單糖平臺化合物，再經生物或化學催化轉化為高附加值的生化產品，如乙醇、乳酸、檸檬酸等等，木質素可作為原料用于制備水泥減水劑、膠黏劑、吸附劑等產品。然而，木質纖維素的致密結構阻礙了纖維素和半纖維素的高效酶解。預處理有助于打破木質纖維素的致密結構，促進纖維素和半纖維素的酶解。預處理技術有多種，主要歸類為物理法、化學法、生物法和綜合法四種。木質纖維素在預處理過程中通常會產生抑制酶解和發酵的物質，通過反復洗滌和固液分離可以顯著降低甚至消除抑制物在木質纖維素固體殘渣中的殘存，有利于后續的高效酶解和發酵。現有工藝通常采用多級螺旋擠料的方式實現對木質纖維素固體殘渣的反復洗滌、固液分離和物料輸送，工序繁多且制造成本較高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的旨在提供種用于預處理木質纖維素固體殘渣的分離裝置，以對木質纖維素固體殘渣進行反復洗滌，減少工序，減低成本。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于預處理木質纖維素固體殘渣的固液分離裝置，包括釜體、活塞以及攪拌槳；其中，

所述釜體的軸向方向貫穿中空，形成腔體，活塞和攪拌槳分別配合安裝在腔體的兩端，在所述釜體中分別設置有與腔體相連通的進料口、進水口、出料口、出液口；

所述活塞包括推拉桿、設有濾孔的活塞主體以及濾網；所述推拉桿和活塞主體固定連接，用于推拉活塞主體在腔體中來回移動；濾網設置在活塞朝向攪拌槳的那一面上，以將活塞的濾孔覆蓋住。

所述進料口和進水口設置在釜體的上表面中，進料口和進水口分別靠近活塞的起始位置；所述出料口和出液口設置在釜體的下表面中，出料口正對攪拌槳，出液口位于活塞起始位置。

所述釜體傾斜設置，傾斜角度≤5°，安裝有攪拌槳的那一端高，安裝有活塞的那一端低。

所述攪拌槳為圓盤式攪拌槳或槳葉式攪拌槳，圓盤式攪拌槳或槳葉式攪拌槳的葉片為圓柱體或長方體。。

在所述進料口、進水口、出料口、出液口中安裝有球閥開關，在所述進水口中還安裝有流量計。

在所述釜體的上表面中還設置有觀察窗口。

所述進料口和出料口的口徑大于進水口和出液口的口徑。

所述進料口距活塞起始位置10-20mm，進水口距進料口10-20mm。

所述濾孔的直徑為10-20mm，濾網的網孔直徑小于物料直徑。

本發明另一目的在于提供一種反復清洗預處理木質纖維素固體殘渣的方法，該方法采用上述的用于預處理木質纖維素固體殘渣的固液分離裝置，包括如下步驟：

S1、物料輸入

將預處理后的木質纖維素漿料通過進料口輸入至釜體的腔體中；