[发明专利]用于混合木质纤维素材料和酶的方法及装置

权利要求书

1.一种处理木质纤维素材料的方法，包括：

进行木质纤维素材料的蒸汽喷发反应，来生产含有木质纤维素材料的浆料；

在第一输送器中将碱性材料加入浆料，其中，碱性材料增加移动穿过第一输送器的浆料的平均pH值；

将浆料与碱性材料从第一输送器输送到第二输送器；

在第二输送器中、进入第二输送器或在第二输送器的排放处将酶溶液添加到浆料；

将浆料与酶溶液从第二输送器输送到混合器；

在混合器中混合浆料，其中，酶溶液的第二部分在所述混合期间加入浆料；和

将浆料与酶溶液从混合器输送到第一反应器容器，且

使第一反应容器中的浆料酶促水解，其中，浆料的粘度在第一反应容器中降低。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，浆料从第一反应容器排出时是基本液体材料，该方法进一步包括：将液化后的浆料输送到第二反应容器进一步酶促水解，其中，第一反应容器具有倒圆锥形状并且第二反应容器具有圆锥形状。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，浆料的温度保持在酶溶液的第一部分添加到至少第一或第二反应容器的排放处的大约45到55摄氏度范围。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，第一反应器包括接收浆料和酶溶液的上入口，上部具有包含内旋转混合器的旋转臂的扩大的截面区域，其中，臂沿向下方向穿过上部逐渐变长。

5.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，在第一输送器中的浆料和碱性材料的平均pH值为大约4.5到6.5，平均温度为大约45到55摄氏度，且粘稠度是大约10到35wt％，其中，wt％是混合物中的不溶颗粒和混合物总重量的比率。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，将酶溶液在第二输送器内的多个位置加入浆料。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，所述混合器包括以大约400到4000转每分钟(rpm)的速度在混合器内旋转的混合装置。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，浆料只保持在大约0.05到200秒范围内的混合时间。

9.一种液化方法，包括：

进行木质纤维素材料的蒸汽喷发反应，在蒸汽喷发反应后产生含有木质纤维素材料的浆料；

在第一螺旋输送器中将浆料与碱基材料混合，直到浆料的平均pH值是在大约4.5到6.5的范围内，浆料平均温度是在大约45到55摄氏度的范围内，且浆料具有大约10％到35wt％的粘稠度，wt％是不溶颗粒与浆料总重量的比；

将浆料输送到具有酶注射装置的第二螺旋输送器；

在第二螺旋输送器，从酶注射装置将酶溶液的第一部分排放到浆料，其中，酶从第二输送器内的超过一个位置加入第二输送器；

通过容积泵将浆料输送到混合器；

在混合器中以在大约400到4000rpm范围内的速度混合浆料大约0.05到200秒，其中，酶溶液的第二部分在所述混合期间加入浆料；

将浆料输送到第一反应器，使材料从高粘度向低粘度转化，从而产生基本液体材料，其中，第一反应器包括倒截头圆锥状部分，倒截头圆锥状部分具有带由垂直轴径向延伸的臂的旋转混合器，臂随着截头圆锥状部分的直径的扩大而逐渐变长；且

将基本液体材料输送到第二反应器，以进一步液化和酶促水解，其中，浆料的温度保持在添加酶溶液的第一部分之前的大约45到55摄氏度，并贯穿处理期间。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，第一反应器是具有敞开底部的倒圆锥状容器，并且第二反应器紧挨在第一反应器下方，是具有与第一反应器敞开的底部连接的敞开顶端的圆柱状容器，其中，输送基本液体的材料包括向下移动材料穿过敞开底部并进入敞开顶部。

11.根据权利要求9或10所述的方法，进一步包括将来自第二输送器的浆料暂时保持在缓冲箱内，并使用容积泵将浆料从缓冲箱泵到混合器。

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法，其中，与进入第一螺旋输送器的浆料条件相比，第一螺旋输送器内的混合冷却了浆料并增加了浆料的pH值。