[發明專利]一種秸稈綜合煉制方法

在審

• 申請號: 202111496489.2
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114134746A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 馬保華;李豐茂;馬世聰
• 申請（專利權）人: 吉林省東北亞硅藻土應用研究有限公司
• 主分類號: D21C3/02
• 分類號: D21C3/02;D21C1/02;D21C3/26;C08H7/00;C08B37/14;C12P5/02
• 代理公司: 吉林省凱盛知禾專利代理事務所(特殊普通合伙) 22217
• 代理人: 林志榮

本發明公開一種秸稈綜合煉制方法，通過秸稈粉碎、除雜處理、高溫蒸汽蒸煮、洗滌分離、獲取沼氣、獲取生物質天然氣、堿煮分離、獲取成品堿木素濃縮液、獲取成品α—纖維素九個步驟將秸稈中的α—纖維素、木質素和半纖維素三種主要成分高效分離開，根據三種主要成分的性質分別加以高值化應用，整個煉制過程采用化工、造紙等行業的常規設備，產生的廢水通過單一的生化法即可處理回收再利用，沒有廢渣和廢氣產生。

技術領域

本發明涉及秸稈煉制技術領域，特別是一種秸稈綜合煉制方法。

背景技術

目前，農作物秸稈目前最常見的用途有：秸稈還田做肥料，秸稈直接燃燒生產蒸汽直接用或發電、做成顆粒燃料，牛羊等草類牲畜當做飼料，用于食用菌生產做基料，秸稈造紙、秸稈墻板、生產植物纖維等做原料。上述五種用途中的前四種都是簡單粗放式地把秸稈統一利用，秸稈原料化雖然要經過一系列的生產過程，但最終利用的僅僅是秸稈中的纖維素，秸稈中的木質素和半纖維素都沒有得到充分有效地利用。

除了上述五種粗放式的利用方式外，國內某公司采用溶劑法開創了秸稈綜合利用新模式，該模式最終將秸稈中的三種主要成分分離后分別加以利用，但該公司的秸稈綜合利用方式存在投資大、工藝路線較長、對設備材質要求較高及廢水處理難度相對較大等缺陷。

發明內容

本發明主要目的是要克服上述技術中的不足，通過生物物理法將秸稈中的纖維素、木質素和半纖維素三種主要成分高效分離開，根據三種主要成分的性質分別加以高值化應用，整個煉制過程采用化工、造紙等行業的常規設備，產生的廢水通過單一的生化法即可處理回用，沒有廢渣和廢氣產生。

為克服上述技術問題，本發明采用的技術方案包括如下步驟：

步步驟一，秸稈粉碎，將收集來的成捆農作物秸稈解捆、粉碎；

步驟二，除雜處理，將步驟一獲得的粉碎秸稈除去泥土和石子；

步驟三，高溫蒸汽蒸煮，將步驟二所獲得的粉碎秸稈放置在蒸煮鍋中，并用180℃-220℃的高溫蒸汽將蒸鍋中的秸稈蒸煮5-15分鐘獲得固液混合物，將所述固液混合物放置密閉容器中；

步驟四，洗滌分離，依據放置在密閉容器中的固液混合物的重量，向所述密閉容器中加入一定量的水，使高溫蒸煮后的粉碎秸稈降解成的可溶性的低聚糖和單糖及可溶性的蛋白、脂肪溶解到水中得到糖溶液，通過擠壓分離，將所述糖溶液和未降解的固形物分開；

步驟五，獲取沼氣，將步驟四獲得的所述糖溶液送到中溫厭氧反應器，經過厭氧微生物的作用，將所述糖溶液中90%以上的有機物轉化成沼氣；

步驟六，獲取生物質天然氣，將步驟五所獲得的所述沼氣脫碳除水最終制得生物質天然氣；

步驟七，堿煮分離，將步驟四獲得的所述固形物通過螺旋輸送機送到堿煮罐，在堿煮罐內加入稀堿液和蒽醌，所述稀堿液是所述固形物總量的8-10倍；將蒸煮罐溫度控制在100℃-160℃，蒸煮60-90分鐘，然后將所述固形物噴放到接收倉，待溫度降到90℃-100℃后，將接收倉里的所述固形物送到多級擠壓裝置、洗滌裝置處理后，分離出稀堿木質素溶液和固體。

步驟八，獲取成品堿木素濃縮液，將步驟七獲取的所述稀堿木質素溶液送到多效蒸發器蒸發濃縮后，即得到高活性的堿木素濃縮液；

步驟九，獲取成品α—纖維素，將步驟七獲取的所述固體脫水處理獲得α—纖維素，所述α—纖維素含量在89%以上。

進一步的，向所述密閉容器中加入的水是所述固液混合物重量的8至10倍。

進一步的，所述稀堿液是氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇中的一種。

與現有技術相比較，本發明的有益效果是：通過生物物理法將秸稈中的α—纖維素、木質素和半纖維素三種主要成分高效分離開，根據三種主要成分的性質分別加以高值化應用，產生的廢水通過單一的生化法即可處理回用，沒有廢渣和廢氣產生，節能環保且投資小。

附圖說明