[发明专利]一种秸秆乙醇法置换蒸煮工艺

说明书

本发明公开了一种秸秆乙醇法置换蒸煮工艺：将秸秆经预浸加热螺旋装置输送至蒸煮锅的进料口；装锅后，从蒸煮锅的液口通入乙醇；打开蒸煮锅的加热循环设备，从蒸煮锅的上、下的液口进液，中间的液口抽出，抽出液进入药液加热器，蒸煮药液循环；保温完成后，进行三次抽提；利用药液循环泵将蒸煮锅中的蒸煮液抽出到汽提前抽出液暂存罐，再用输送泵送至回收工段的稀乙醇槽；从蒸煮锅下方的液口通入低压蒸汽，从上方的液口抽出乙醇和水蒸汽；蒸煮锅底部通过放锅泵送到喷放锅储存；喷放锅内的粗浆去洗浆工段。粗浆得率在45‑55％之间，经洗涤后可直接用于发酵工艺，获得化工原料，以此来替代传统利用粮食作物来发酵的工艺。

技术领域

本发明涉及到一种秸秆乙醇法置换蒸煮工艺，属于秸秆制浆领域。

背景技术

我国秸秆资源丰富，可收集资源量占比较高，或成为生物制造的主要原料。我国秸秆产量近10年来稳定在8亿吨/年，产量远高于玉米年产量。秸秆可收集资源量占每年秸秆产生量的84％左右，也就是说每年有近7亿吨的秸秆可以作为原料进行大规模工业生产，如果将秸秆转化成高值化产品，有望替代玉米作为合成生物学的原料的主要来源。

秸秆制浆造纸是我国传统的资源利用方式之一，但由于传统的碱法或硫酸盐法制浆工艺产生大量废水，蒸煮黑液中硅含量大，粘度高，使得黑液提取率低，碱回收率低，碱回收的成本高。乙醇法制浆工艺，由于环境污染小，乙醇可以高效回收利用，所得的浆料温和，使得所其不仅可用于造纸，还可以利用发酵技术，得到价值更高的化工产品。

国外研究的乙醇法置换蒸煮工艺主要为Alcell法，由于Alcell法主要针对木片原料，而如果应用于秸秆原料，存在以下问题：1，此法采用底部进料，上部出料的方式，不利于乙醇溶液的均匀分布；2，由于禾草类原料的硬度较小，在蒸煮升温过程中过早软化，造成堆积密度增加，过滤阻力增大，不易做到均匀置换，而且，由于装锅密度不均，在置换过程中，蒸煮液会在密度较低处发生短路，产生偏流现象，造成原料温度不均，影响蒸煮质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种秸秆乙醇法置换蒸煮工艺。

为了解决上述问题，本发明提供了一种秸秆乙醇法置换蒸煮装置，其包括蒸煮锅，蒸煮锅顶部的进料口与预浸加热螺旋装置连通，蒸煮锅的底部通过输送泵与喷放锅连通，蒸煮锅的上、中、下部分别设有液口，中部的液口通过药液循环泵与药液加热器连通，药液加热器的冷凝水出口连接冷凝水罐，药液加热器的出液口与蒸煮锅的上、下部的液口连通；药液循环泵的出口还分别与废液回收罐、第一次抽提液储存罐、第二次抽提液储存罐、汽提前抽出液暂存罐连通，第二次抽提液储存罐的底部通过输送泵与蒸煮锅的上、下部的液口连通；汽提前抽出液暂存罐的底部通过输送泵与回收段稀乙醇槽连通；蒸煮锅的底部通过放锅泵与喷放锅连通。

本发明还提供了一种秸秆乙醇法置换蒸煮工艺，采用上述秸秆乙醇法置换蒸煮装置，具体包括如下步骤：

步骤1)：将成捆的秸秆拆捆后输送至刀辊式切草机中切料，再经辊式除尘器除尘后进入料仓储存备用；

步骤2)：料仓内原料经出料螺旋和皮带输送机送至鼓式洗草机，经斜螺旋脱水，压榨螺旋压榨后，将麦草秸秆(固含量约为30～50wt％)经预浸加热螺旋装置输送至蒸煮锅的进料口，预浸加热螺旋装置对秸秆进行预浸加热；

步骤3)：装锅后，从蒸煮锅的上、中、下部的液口分别通入乙醇回收槽的回收乙醇，达到蒸煮所需要的药液量后，停止送液；

步骤4)：打开蒸煮锅的加热循环设备，从蒸煮锅的上、下的液口进液，中间的液口抽出，抽出液进入药液加热器，利用中压蒸汽进行间接加热，蒸煮药液循环，达到蒸煮温度170～200℃后，停止加热系统，再进行80-100min的保温循环后，停止循环系统；

步骤5)：保温完成后，进行第一次抽提过程：从上、下的液口通入第二次抽提罐中的蒸煮液，同时从中间的液口抽出蒸煮液，将所抽出的液体通入废液回收罐；