專利名稱：串聯(lián)連續(xù)水解制備戊糖溶液的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)戊糖溶液的技術(shù)，尤其是一種串聯(lián)連續(xù)水解 制備戊糖溶液的系統(tǒng)和方法。
技術(shù)背景糠醛，又名呋喃曱醛，它有呋喃環(huán)上的兩個雙4建和一個醛基，這種獨特 的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以使其發(fā)生氧化、氫化、氯化、硝化及縮合等反應(yīng)，生成很 多化工產(chǎn)品，所以被廣泛地應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、石化、食品添加劑、鑄造等 多個生產(chǎn)領(lǐng)域?？啡┦且愿缓?朵糖的植物纖維，如玉米芯，玉米秸稈，稻草，甘蔗渣， 棉籽殼，稻殼等為原料生產(chǎn)的，其原理為植物纖維中戊聚糖首先被水解成戊 糖，然后戊糖脫水生成槺醛，即(C5H804) n + nH20- nC5H10O5戊聚糖 戊糖 H+C5H1G05- C5H402+ 3H20戊糖 糠醛目前世界上糠醛的生產(chǎn)工藝方法主要分為一步法和二步法。 一步法是戊聚糖水解和戊糖脫水生成糠醛兩步反應(yīng)在同 一個反應(yīng)器內(nèi) 一次完成； 一步法 存在的主要缺點是蒸汽消耗量大，糠醛收率低(^55%)，產(chǎn)生大量的廢液廢渣 等。兩步法是原料中的聚戊糖水解成戊糖及戊糖脫水生成糠醛的過程是在至 少兩個不同的反應(yīng)器內(nèi)完成的；較之一步法，兩步法克服了現(xiàn)有糠醛生產(chǎn)原 料轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)生工藝廢水難以治理、糠醛渣利用價值低等難題。隨著糠醛工業(yè)的發(fā)展，以及原料綜合利用要求的提高，發(fā)展兩步法糠醛生產(chǎn)工藝，分
離原料中的纖維素和半纖維素并分別加以利用，是槺醛工業(yè)的必然發(fā)展趨勢。 但是現(xiàn)有技術(shù)的二步法生產(chǎn)糠醛中的第一步即戊聚糖水解生成戊糖溶液工 藝，卻存在物料處理量小，整個水解工藝不能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，最終得到的 固體渣中的纖維素和半纖維素被破壞嚴(yán)重等問題。如在公開號為CN1515578A的發(fā)明專利公開了 一種從農(nóng)作物秸稈中提取木 糖及木糖醇的水解方法，該方法的水解處理是在3-4個串聯(lián)的立式水解罐中 依次進(jìn)行，經(jīng)洗滌后的固體物料先加入到初級水解罐，再依次轉(zhuǎn)運到下一級 水解罐，水解液從末級水解罐依次向上一級水解罐回轉(zhuǎn)，從初級水解罐引出的水解液進(jìn)入過濾工序。但是因為需要將固體物料從初級水解罐依次轉(zhuǎn)運到 下一級水解罐，所以不能連續(xù)進(jìn)行所以不易實現(xiàn)自動化；同時該現(xiàn)有技術(shù)在 水解后沒有壓榨分離這一步，致使木糖提取率不高；另外，由于該方法在水 解前要經(jīng)過高溫水蒸煮和高溫水洗工序，所以纖維素破壞嚴(yán)重，該方法最后 生成的纖維素只能丟棄或作為燃料用，而不能用于后續(xù)的提取乙醇等再利用， 并仍然存在污染環(huán)境的可能。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種農(nóng)林廢棄物制備戊糖溶液的水解系統(tǒng)，該系統(tǒng)的 整個工藝可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。本發(fā)明的另一個目的是提供一種農(nóng)林廢棄物制備戊糖溶液的水解系統(tǒng)，該 系統(tǒng)中農(nóng)林廢棄物的轉(zhuǎn)化率高、得到的戊糖溶液濃度高；本發(fā)明的再一個目的是提供一種農(nóng)林廢棄物制備戊糖溶液的水解系統(tǒng)，該 系統(tǒng)中最終得到的固體料是制備乙醇或用于其它用途的原料纖維素。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種串聯(lián)連續(xù)水解壓榨制備戊糖溶液的系統(tǒng)，對農(nóng)林廢棄物水解制取戊 糖溶液，所述系統(tǒng)包括N級相互串聯(lián)的水解單元，N為整數(shù)且N》2，每一級 水解單元分別包括相互串聯(lián)的一個水解裝置和一個固液分離裝置，對所述農(nóng) 林廢棄物進(jìn)行水解并對水解后的固液混合物進(jìn)行固液分離生成含有戊糖的水 解酸液和固體物，其中每一級的水解單元至少包括一個固體入口，位于所述水解裝置上，接受上一級水解單元送來的所述固體物，其中第 一級水解單元的固體入口接受所述農(nóng)林廢棄物； 一個液體入口，位于所述水解裝置上，接受下一級水解單元送來的水解酸液，其中最后一級水解單元的液體入口 "l妄受外部加入的水解酸液； 一個液體出口，位于所述固液分離裝置上，排出所述含有戊糖的水解酸液至上一級水解單元的液體入口 ，其中第一級水解單元的液體出口排出的水解酸液即最終的戊糖溶液；一個固體出口，位于所述固液分離裝置上，排出所述固體物至下一級水解單元的固體入口 ，其中最后一級水解單元排出的固體物為可以生產(chǎn)乙醇的纖維素渣。所述水解裝置為帶有加熱和加酸裝置且能進(jìn)行固液混合的機械設(shè)備。所述水解裝置可以為水解滾筒、蒸球或螺旋攪龍。所述水解滾筒的加酸裝置為至少一#~噴淋管。所述水解滾筒與水平面之間呈傾斜放置，傾斜的角度小于20度。所述水解滾筒之間有依次設(shè)置的位差，第一級所述水解滾筒最高，最 后 一級所述水解滾筒最低。所述水解滾筒之間無位差，各級所述水解滾筒之間通過輸送裝置進(jìn)行 物料的輸送。所述固液分離裝置可以為三輥壓榨機、板框壓榨機、離心機、液壓壓 榨機、或過濾設(shè)備。所述N為2、 3、 4或5。所述農(nóng)林廢棄物包括以下物質(zhì)的一種或幾種麥秸、稻秸、玉米芯、甘 蔗渣、葵花籽殼、棉柴、棉籽殼、麥稈、稻殼、闊葉材。本發(fā)明的另 一種技術(shù)方案是一種串聯(lián)連續(xù)水解制備戊糖溶液的方法，采用如權(quán)利要求1-10的包括N級相互串聯(lián)水解單元的系統(tǒng)從農(nóng)林廢棄物中制取戊糖溶液，其中N為整數(shù) 且N》2，所述方法包括以下步驟將第n-l級水解單元生成的固體物送入第n級水解單元的水解裝置中 繼續(xù)水解，使之與第n+l水解單元送來的水解酸液充分混合水解；對第n 級水解后的固液混合物進(jìn)行固液分離生成第n級水解酸液和第n級固體 物；將所述第n級水解酸液送至第n-1解單元；將所述第n級固體物送至 第n+l級水解單元；其中，2《n《N且n為整數(shù)；其中，在第一級水解單元的水解裝置中加入的是所述農(nóng)林廢棄物，第 一級排出的水解酸液作為最終的產(chǎn)品戊糖溶液；最后一級水解單元的水解 酸液來自于外部加入的水解酸液，最后一級水解單元排出的固體物為纖維 素渣。所述農(nóng)林廢棄物在加入所述第 一級水解單元的水解裝置之前還包括一 個切割和清洗步驟。整個水解系統(tǒng)中固體料的絕干重量與水解酸液的重量之比為1: 3—1:15。每一級所述水解裝置的水解溫度為80-100°C,水解反應(yīng)時間為1-5個 小時。所述水解單元共三級，水解溫度為95°C，第一、第二、第三級水解反 應(yīng)時間分別為l. 5、 2、 2. 5個小時。所述水解單元共三級，水解溫度為100。C,第一、第二、第三級水解反 應(yīng)時間分別為l、 1.5、 2個小時。本發(fā)明的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(1)整個水解 過程實現(xiàn)自動化；(2)因為采用了多級串聯(lián)水解、壓榨的方法，且上一級 的酸解液來自于下一級固液分離后得到的水解液，所以最終得到的戊糖溶 液濃度相對較高，可達(dá)4%~15°/ ; (3)由于本發(fā)明不需要對農(nóng)林廢棄物進(jìn)行 高溫處理，不破壞農(nóng)林廢棄物中的纖維素，使得纖維素渣中纖維素含量高，
可以用來制備乙醇或其它用途，有利于環(huán)保；(4)所述農(nóng)林廢棄物的絕干 重量與水解酸液的重量之比為1: 3—1: 15，即原料是浸泡在水解酸液中的， 因此原料與催化劑充分均勻接觸，克服了現(xiàn)有糠醛生產(chǎn)技術(shù)中存在的催化 劑與原料混合不均勻的問題；(5)由于本發(fā)明將農(nóng)林廢棄物中的半纖維素 大部分去除使得纖維素棵露出來，更利于纖維素酶與纖維素的充分接觸。 用來制備乙醇時省去了農(nóng)林廢棄物的預(yù)處理步驟。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施 例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
圖l是農(nóng)林廢棄物制備戊糖溶液的方法流程圖； 圖2是農(nóng)林廢棄物制備戊糖溶液的一個實施例的裝置示意圖； 圖3是水解滾筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但應(yīng)當(dāng)說明的是，這 些實施例僅用于說明本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，而并不能將本發(fā)明的范圍局限于 此。
圖l是本發(fā)明的農(nóng)林廢棄物制備戊糖溶液的方法流程圖，其中固液分離 后得到的液體的流向以虛線箭頭指向標(biāo)明，固液分離后得到的固體流向以實 線表示。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法原理簡述如下設(shè)置多級相互串聯(lián)的水解單元， 每一級水解單元都依次包括一個水解裝置和與之串聯(lián)的一個固液分離裝置， 相應(yīng)的每一級水解反應(yīng)都包括先水解、后固液分離兩個步驟，先對農(nóng)林廢棄 物進(jìn)行水解，然后將水解后的固液混合物進(jìn)行固液分離生成含有戊糖的水解 酸液和固體物，其中第一級水解反應(yīng)的原料是農(nóng)林廢棄物，對除第一級外的 每一級水解反應(yīng)來說，其原料是來自于上一級水解反應(yīng)最終得到的渣(即固 液分離后得到的固體物)，對除最后一級外的每一級水解反應(yīng)來說，其水解酸 液為來自于下一級水解反應(yīng)后最終得到的溶液(即固液分離后得到的含有戊
糖的溶液)，其中最后一級的水解酸液來自于新配置的酸液。這樣固液分離后 得到的固體物料從第一級水解裝置向下依次流轉(zhuǎn)到最后一級水解裝置并從最 后一級水解裝置輸出，輸出物即為纖維素渣。
固液分離后得到的溶液從最后一級水解單元向上依次流轉(zhuǎn)到前一級的水 解裝置，并最終從第一級水解裝置輸出，得到高濃度的戊糖溶液。
也就是說，本發(fā)明的每一級的水解單元都分別至少包括二個出口和二個
入口，分別是 一個固體入口，位于本級水解裝置上，接受上一級水解單元 送來的所述固體物，其中第 一級水解裝置的固體入口接受所述農(nóng)林廢棄物； 一個液體入口，位于冬級水解裝置上，接受下一級水解單元送來的水解酸液， 其中最后一級水解裝置的液體入口接受外部加入的水解酸液； 一個液體出口 ， 位于所述固液分離裝置上，排出含有戊糖的水解酸液至上一級水解裝置的液 體入口 ，其中第一級固液分離裝置的液體出口排出的水解酸液即最終的戊糖 溶液； 一個固體出口，位于本級固液分離裝置上，排出經(jīng)過本級固液分離裝 置進(jìn)行固液分離后得到的固體物至下一級水解裝置的固體入口 ，其中最后一 級固液分離裝置排出的固體物即為生產(chǎn)乙醇或用于其它用途的纖維素渣。
由于本發(fā)明不需要對農(nóng)林廢棄物進(jìn)行高溫處理，不破壞農(nóng)林廢棄物中的 纖維素，所以最終得到的固體物中主要成分為纖維素，可以用來制備乙醇， 有利于環(huán)保。
下面通過更為詳細(xì)的實施例進(jìn)行說明。
如圖2是農(nóng)林廢棄物制備戊糖溶液的一個實施例的裝置示意圖，以設(shè)置 三級的水解裝置為例，并且其中的水解裝置用的是水解滾筒，固液分離裝置 用的是三輥壓榨機。水解滾筒與水平面呈傾斜放置，傾斜的角度為20度或更 小，這樣便于水解滾筒中反應(yīng)物的向前移動，同時各級水解系統(tǒng)間最好有一 定位差，該位差應(yīng)當(dāng)使得本級壓搾得到的固體物料可以通過重力的作用直接 進(jìn)入下一級的水解滾筒。在本發(fā)明的另一個實施例中，也可以不在各級滾筒 之間設(shè)置位差，即傾斜的角度為O度，通過輸送裝置進(jìn)行物料的運輸。當(dāng)然
本實施例的水解滾筒和三輥壓榨機也可以另外的型號產(chǎn)品替代，只要能夠?qū)?現(xiàn)本發(fā)明目的，都應(yīng)該是本發(fā)明的技術(shù)方案所包含的內(nèi)容。
以其中的第二級水解裝置為例，它包括水解滾筒21和三輥壓榨機22。 水解滾筒21 —端設(shè)有一個固體進(jìn)口 211和一個液體進(jìn)口 212,另一端設(shè)有一 個出口 213,從圖2中可清楚看出，固體進(jìn)口 211與上一級的固體出口 122 相連接，液體進(jìn)口 212與下一級的液體出口 323相連接，出口213則與三輥 壓榨機22的進(jìn)口 221相連接；滾筒內(nèi)部設(shè)有使物料勻速向前推進(jìn)的螺旋攪龍 片和水解催化劑溶液的噴淋管，另外滾筒外還設(shè)有加熱裝置。該水解滾筒21 為機械滾動裝置，轉(zhuǎn)動速度采用變頻調(diào)節(jié)。所述的三輥壓榨裝置22為常用的 榨甘蔗用的壓榨裝置。三輥壓榨機22的一端設(shè)有一個進(jìn)口 221，該進(jìn)口 221 與水解滾筒21的出口 213相互連接，三輥壓榨機22的另一端設(shè)有一個固體 出口 222和一個液體出口 223。
所述第一級水解裝置，包括水解滾筒11和三輥壓搾機12，在水解滾筒 ll一端設(shè)有固體入口 111、液體入口 112，在另一端設(shè)有固液混合物的出口 113;三輥壓榨機12上設(shè)有固液混合物進(jìn)口 121、液體出口 122和固體出口 123。
所述第三級水解裝置，包括水解滾筒31和三輥壓榨機32,在水解滾筒 31 —端設(shè)有固體入口 311、液體入口 312,在另一端設(shè)有固液混合物的出口 313;三輥壓榨機32上設(shè)有固液混合物進(jìn)口 321、液體出口 322和固體出口 323。
本發(fā)明的水解滾筒和三輥壓榨裝置滾輪及與物料接觸部分的材質(zhì)使用最 低標(biāo)準(zhǔn)為SUS304 ( 0Crl8Ni9 )的奧氏體不銹鋼或者碳鋼襯不銹鋼及其它金屬 或非金屬耐蝕材料。
如圖3所示是水解滾筒的結(jié)構(gòu)示意圖，三個滾筒結(jié)構(gòu)相同，僅以第二級 水解滾筒為例，21為水解滾筒，211為固體物料的入口， 212為噴淋管道即 水解酸液的入口， 213為水解完后固液混合物的出口，排出反應(yīng)后的固液混
合物至壓搾機，214為外帶的加熱裝置，由主要為蒸汽、電、導(dǎo)熱油及其 它熱介質(zhì)等外來能源給本級水解反應(yīng)提供熱量，215為旋轉(zhuǎn)攪龍片，隨著旋 轉(zhuǎn)攪龍的轉(zhuǎn)動推著物料前進(jìn)。本發(fā)明的其他實施例中還可采用多根噴淋管道。 本發(fā)明制備戊糖溶液的具體方法如下
首先，根據(jù)原料情況進(jìn)行預(yù)處理，將原料切割成小于50mm的秸稈段，接 著對該秸稈段進(jìn)行洗滌除塵。
然后，將經(jīng)過簡單預(yù)處理的桔稈段連續(xù)送入第一級水解滾筒11的進(jìn)口 111,同時將第二級三輥壓榨裝置22壓榨后得到的溶液通過第一級水解滾筒 11上方的酸液噴淋管112加入，并同時啟動加熱系統(tǒng)進(jìn)行加熱，在95。C溫度 下進(jìn)行水解反應(yīng)1. 5個小時，第一級水解滾筒中第一級水解完畢，將反應(yīng)后 的固液混合物通過固液混合物出口 113送入第 一級三輥壓榨裝置12壓榨進(jìn)行 固液分離，分離得到的液體即為戊糖溶液，該溶液被用來制備糠醛或者作其 他用途。
接著，第 一級分離得到的固體物作為第二級水解反應(yīng)的物料被連續(xù)輸送 到第二級水解滾筒21中，同時將第三級三輥壓榨裝置32壓榨得到的溶液通 過第二級水解滾筒21上方的酸液噴^^管加入，并同時啟動加熱系統(tǒng)進(jìn)行加 熱，在95。C溫度下進(jìn)行2個小時的水解反應(yīng)。第二級水解完畢，將水解后的 混合物送入第二級三輥壓榨裝置22壓榨進(jìn)行固液分離。
然后，第二級分離得到的固體物被作為第三級水解反應(yīng)的物料連續(xù)輸送 到第三級水解滾筒31,同時將脫水系統(tǒng)的廢水及催化劑或者新配的催化劑溶 液通過滾筒反應(yīng)器上方的酸液噴淋管加入，并同時啟動加熱系統(tǒng)進(jìn)行加熱， 在95。C溫度下進(jìn)行水解反應(yīng)2. 5個小時。第三級水解反應(yīng)完畢，將水解反應(yīng) 后的混合物送入第三級三輥壓榨裝置32壓榨進(jìn)行固液分離，分離得到的固體 物即是乙醇原料纖維素，用來生產(chǎn)乙醇或者作為其它用途。壓榨分離得到的 溶液返回到第二級水解反應(yīng)器作為水解酸液使用。
依照上述工藝流程，水解反應(yīng)和壓搾連續(xù)進(jìn)行，第一級三輥壓搾裝置21
壓榨分離出的溶液為戊糖溶液。第三級三輥壓榨裝置23壓榨后分離出的固體 物即為制備乙醇的原料纖維素。
在上述實施例中，所述整個水解系統(tǒng)中所有固體料的絕干重量與水解酸 液的重量之比為1: 3到1: 15，優(yōu)選于1: 5到1: 10。
當(dāng)然本發(fā)明也可以在100。C溫度下進(jìn)行，這時每一級的反應(yīng)時間可以相 應(yīng)的縮短，比如依次為1、 1.5、 2個小時。顯然本發(fā)明的原料也可以是任何 一種農(nóng)林廢棄物，比如玉米芯、甘蔗渣、葵花籽殼、棉柴、麥稈、稻殼、闊 葉材等。
此外，還需要說明的是，上述實施例只是本發(fā)明的實施例之一，本發(fā)明 內(nèi)還可以包含比如說二級、四級或更多級的水解裝置，其中的水解裝置也不 僅限于水解滾筒，還可以是造紙行業(yè)常用的蒸球，或螺旋攪龍等帶有加熱裝 置且能進(jìn)行固液混合的機械設(shè)備，三輥壓榨機也可用其它設(shè)備比如板框壓濾 機、離心機、液壓壓榨機、過濾設(shè)備等進(jìn)行固液分離的機械設(shè)備替代。
另外，上面所述的外部加入的水解酸液，可以是糠醛生產(chǎn)系統(tǒng)中脫水系 統(tǒng)的廢水及催化劑，主要成分為磷酸二氫4丐、硝酸、磷酸、硫酸鎂、磷酸 二氫鉀、水。
或者新配的催化劑溶液主要組分為磷酸二氫鈣、硝酸、磷酸、硫酸鎂、 磷酸二氫鉀、水。也可以是只含有磷酸二氫4丐、硝酸、磷酸、水。或者可以 只含有磷酸二氳釣、硝酸、水?；蛘呖梢灾缓辛姿岫溻}、磷酸、水。
或者糠醛生產(chǎn)過程中通常使用的催化劑，比如其主要成分含有過磷酸 鈣、重過磷S吏鈞、醋酸、硫酸、磷酸、硝酸、鹽酸、甲酸、草酸或亞硫酸等 中的任意一種。
上述配方的水解酸液，只要是能夠具有將農(nóng)林廢棄物水解的功能，都屬 于本發(fā)明公開的范圍。
顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而 并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在
上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法 對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見 的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種串聯(lián)連續(xù)水解制備戊糖溶液的系統(tǒng)，對農(nóng)林廢棄物水解制取戊糖溶液，其特征是所述系統(tǒng)包括N級相互串聯(lián)的水解單元，N為整數(shù)且N≥2，每一級水解單元分別包括相互串聯(lián)的一個水解裝置和一個固液分離裝置，對所述農(nóng)林廢棄物進(jìn)行水解并對水解后的固液混合物進(jìn)行固液分離生成含有戊糖的水解酸液和固體物，其中每一級的水解單元至少包括一個固體入口，位于所述水解裝置上，接受上一級水解單元送來的所述固體物，其中第一級水解單元的固體入口接受所述農(nóng)林廢棄物；一個液體入口，位于所述水解裝置上，接受下一級水解單元送來的水解酸液，其中最后一級水解單元的液體入口接受外部加入的水解酸液；一個液體出口，位于所述固液分離裝置上，排出所述含有戊糖的水解酸液至上一級水解單元的液體入口，其中第一級水解單元的液體出口排出的水解酸液即最終的戊糖溶液；一個固體出口，位于所述固液分離裝置上，排出所述固體物至下一級水解單元的固體入口，其中最后一級水解單元排出的固體物為可以生產(chǎn)乙醇的纖維素渣。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征是所述水解裝置為帶有加熱和加酸 裝置且能進(jìn)行固液混合的機械設(shè)備。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是所述水解裝置可以為水解滾筒、 蒸球或螺旋攪龍。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是所述水解滾筒的加酸裝置為至少 一根噴淋管。
5. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是所述水解滾筒與水平面之間呈傾 斜放置，傾斜的角度小于20度。
6. 如權(quán)利要求3、 4或5所述的系統(tǒng)，其特征是所述水解滾筒之間有依 次設(shè)置的位差，第一級所述水解滾筒最高，最后一級所述水解滾筒最低。
7. 如權(quán)利要求3、 4或5所述的系統(tǒng)，其特征是所述水解滾筒之間無位 差，各級所述水解滾筒之間通過輸送裝置進(jìn)行物料的輸送。
8. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征是所述固液分離裝置可以為三輥壓 榨才幾、板框壓濾機、離心沖幾、液壓壓榨才幾、或過濾i殳備。
9. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征是N為2、 3、 4或5。
10. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述農(nóng)林廢棄物包括以下物質(zhì)的 一種或幾種麥秸、稻秸、玉米芯、甘蔗渣、葵花籽殼、棉柴、棉籽殼、 麥稈、稻殼、闊葉材。
11. 一種串聯(lián)連續(xù)水解制備戊糖溶液的方法，采用如權(quán)利要求1-10的包括N 級相互串聯(lián)水解單元的系統(tǒng)從農(nóng)林廢棄物中制取戊糖溶液，其中N為整 數(shù)且N》2，其特征是所述方法包括以下步驟將第n-l級水解單元生成的固體物送入第n級水解單元的水解裝置中繼續(xù) 水解，使之與第n+l水解單元送來的水解酸液充分混合水解；對第n級水 解后的固液混合物進(jìn)行固液分離生成第n級水解酸液和第n級固體物；將 所述第n級水解酸液送至第n-1解單元；將所述第n級固體物送至第n+l 級水解單元；其中，2《n《N且n為整數(shù)；其中，在第一級水解單元的水解裝置中加入的是所述農(nóng)林廢棄物，第一級 排出的水解酸液作為聶終的產(chǎn)品戊糖溶液；最后一級水解單元的水解酸液 來自于外部加入的水解酸液，最后一級水解單元排出的固體物為纖維素 渣。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征是所述農(nóng)林廢棄物在加入所述第一級水解單元的水解裝置之前還包括一個切割和清洗步驟。
13. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征是整個水解系統(tǒng)中固體料的絕干 重量與水解酸液的重量之比為1: 3—1: 15。
14. 如權(quán)利要求11、 12或13所述的方法，其特征是每一級所述水解裝置 的水解溫度為80-IO(TC,水解反應(yīng)時間為l-5個小時。
15. 如權(quán)利要求11、 12或13所述的方法，其特征是所述水解單元共三級， 水解溫度為95°C,第一、第二、第三級水解反應(yīng)時間分別為1.5、 2、 2. 5個小時。
16. 如權(quán)利要求11、 12或13所述的方法，其特征是所述水解單元共三級， 水解溫度為100。C,第一、第二、第三級水解反應(yīng)時間分別為1、 1.5、 2個小時。
全文摘要
一種串聯(lián)連續(xù)水解制備戊糖溶液的系統(tǒng)，對農(nóng)林廢棄物水解制取戊糖溶液，其特征是所述系統(tǒng)包括N級相互串聯(lián)的水解單元，N為整數(shù)且N≥2，每一級水解單元分別包括相互串聯(lián)的一個水解裝置和一個固液分離裝置，對所述農(nóng)林廢棄物進(jìn)行水解并對水解后的固液混合物進(jìn)行固液分離生成含有戊糖的水解酸液和固體物。采用上述系統(tǒng)可以使得整個工藝實現(xiàn)自動化，而且農(nóng)林廢棄物的轉(zhuǎn)化率高、得到的戊糖溶液濃度高，最終得到的固體料是制備乙醇的原料纖維素。
文檔編號C07H1/00GK101130558SQ20071014555
公開日2008年2月27日 申請日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者唐一林, 孟凡超, 孟海波, 江成真, 馬軍強, 高紹豐, 魏丙棟 申請人:濟南圣泉集團股份有限公司