[发明专利]植物纤维超临界水解制取还原糖的方法及其半连续式反应装置

权利要求书

1.植物纤维超临界水解制取还原糖的方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)在反应釜体(1)中加入150-200mL水，并将釜盖(3)拧紧，通过电加热炉(2)加热反应釜体(1)，使反应釜体(1)内温度、压力分别为380-400℃和24-30MPa，位于反应釜体(1)中的搅拌器转速为100-500rpm；

(b)往储料罐(6)中加入固液质量比1∶30～1∶65的植物纤维浆料，开启与储料罐(6)进气口(28)连接的储压罐(8)的阀门，使储压罐(8)往储料罐(6)中加压，当压力大于反应釜体中的压力时，开启储料罐(6)和反应釜体(1)之间的球型阀(22)，利用储料罐(6)中的压力将植物纤维浆料压进反应釜体(1)中；

(c)在380-400℃，24-30MPa，100-500rpm，加入的植物纤维浆料的固液比质量比1∶30～1∶65条件下反应5s-5min，开启第二针型阀(15)，第二针型阀(15)安装在取样管(14)位于反应釜体(1)外的部分，取样管(14)的一端位于反应釜体(1)底部，靠反应釜体(1)中的压力将反应产物通过取样管(14)压进位于取样管(14)另一端的样品接收瓶(16)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(c)中反应的条件为：温度380-400℃，压力24-30MPa，加入的植物纤维浆料的固液比(g/g)为1∶30～1∶65，反应时间为5s-5min，搅拌转速100-500rpm。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤(c)中反应的条件为：温度380℃，压力30MPa，加入的植物纤维浆料的固液质量比为1∶30，反应时间为1min，搅拌转速100rpm。

4.用于植物纤维超临界水解制取还原糖的半连续式反应装置，包括进料部分、反应装置主体和产物收集部分，反应装置主体包括反应釜体(1)，产物收集部分中的取样管(14)伸进反应釜体(1)的底部，其特征在于进料部分包括储料罐(6)、第一针型阀(7)、储压罐(8)、电动加压泵(9)、N₂瓶(10)、前背压阀(21)、球型阀(22)和进料管(27)；储料罐(6)的进气口(28)、第一针型阀(7)、储压罐(8)、电动加压泵(9)、N₂瓶(10)通过管道依次连接，前背压阀(21)设在第一针型阀(7)与储压罐(8)之间，储料罐(6)的出料口(29)通过进料管(27)与反应装置主体中的反应釜体(1)连接，进料管(27)上设有球型阀(22)。

5.根据权利要求4所述的用于植物纤维超临界水解制取还原糖的半连续式反应装置，其特征在于所述前背压阀(21)还与第二压力表(26)连接。

6.根据权利要求4所述的用于植物纤维超临界水解制取还原糖的半连续式反应装置，其特征在于所述反应装置主体包括反应釜体(1)、电加热炉(2)、釜盖(3)、第一压力表(4)、测速及温控仪(5)、铂电阻测温器(11)、测速器(12)、搅拌器(13)、电动机(17)、三角传动带(18)、升降手轮(19)、倾倒机构(20)、后背压阀(23)和升降丝杠(25)，反应釜体(1)位于电加热炉(2)中，搅拌器(13)的下端和铂电阻测温器(11)位于反应釜体(1)中，搅拌器(13)的上端设有测速器(12)，铂电阻测温器(11)、测速器(12)分别与测速及温控仪(5)连接；第一压力表(4)和后背压阀(23)设在釜盖(3)上， 反应釜体(1)的外壁与倾倒机构(20)连接，倾倒机构(20)安装在升降丝杠(25)上，升降丝杠(25)上的升降手轮(19)控制反应釜体(1)釜体的升降，搅拌器(13)由电动机(17)和三角传动带(18)来传动。

7.根据权利要求4～6任一项所述的用于植物纤维超临界水解制取还原糖的半连续式反应装置，其特征在于所述产物收集部分包括取样管(14)、第二针型阀(15)、样品接收瓶(16)和冷凝水管(24)，取样管(14)的一端伸进反应釜体(1)的底部，取样管(14)上位于反应釜体(1)外侧的部分设有第二针型阀(15)，取样管(14)的另一端穿过冷凝水管(24)最后到达样品接收瓶(16)。