專利名稱：適用生物質(zhì)材料物理分離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種適用生物質(zhì)材料物理分離的方法，適用于多種生 物質(zhì)材料有效成分的提取，屬于材料分離提取技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景本發(fā)明涉及的生物質(zhì)材料包括農(nóng)作物秸稈、中草藥、植物纖維、 牛、羊、雞、魚等動物骨、樹木等有機質(zhì)物質(zhì)。多年來，生物質(zhì)材料 的分離基本上都沿用經(jīng)典方法粉碎一蒸煮(或加入化學(xué)元素蒸煮) —過濾一離心提取所需成分一其余成分作為廢液、廢渣排掉，即浪費 了材料又污染了環(huán)境，如造紙只提取纖維素而把半纖維素和木質(zhì)素同 堿液一想排掉，即黑液，另外中藥制藥把大量的草本植物蒸煮后，只 提取濃縮后的部分藥劑而大量的藥渣作為廢料排出，再如糠醛生產(chǎn)， 只浸潤玉米蕊中的醛類，95%材料作為廢渣排掉。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開一種適用生物質(zhì)材料物理分離的方法，克服了現(xiàn)有生 物質(zhì)材料分離方法存在上述的缺點，作到物盡其用又保護(hù)了環(huán)境。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下將生物質(zhì)原材料裝入封閉的高壓釜 內(nèi)，向反應(yīng)高壓釜內(nèi)注入高壓介質(zhì)，至高壓釜壓力達(dá)到12. 5MPa-22MPa，保壓1 30分鐘，瞬間打開排放口閥門，使高壓介 質(zhì)攜帶著生物質(zhì)材料排出高壓釜，生物質(zhì)材料由高壓狀態(tài)瞬間置于常
壓狀態(tài)，細(xì)胞內(nèi)壓力瞬間釋放，強大的爆破力將材料中的有機物質(zhì)成 分溶解、熔化分離開來。上述的高壓介質(zhì)根據(jù)被分離生物質(zhì)材料的不同，可以選擇水蒸 汽、熱水、氧氣、惰性氣體、壓縮空氣的任一種或多種混合。上述的生物質(zhì)材料包括:農(nóng)作物秸稈、中草藥、植物纖維、牛、 羊、雞、魚等動物骨、樹木等有機質(zhì)物質(zhì)。本發(fā)明的積極效果在于將生物質(zhì)材料以較高的速率置于高壓狀 態(tài)，使材料細(xì)胞內(nèi)部壓力與環(huán)境壓力達(dá)到平衡時，即同處高壓狀態(tài)。 此時將材料瞬間置于常壓狀態(tài)，材料細(xì)胞內(nèi)部的高壓能突然釋放，將 胞壁撕裂，組織結(jié)構(gòu)破碎，材料中不同的有機成份被溶解、熔化分離 下來，達(dá)到材料分離的目的。分離提取效率高、耗能低、無污染、材 料利用率接近95%，有些材料利用率可達(dá)100%。
具體實施方式
通過以下實施例進(jìn)一步舉例描述本發(fā)明，并不以任何方式限制本 發(fā)明，不背離本發(fā)明的技術(shù)解決方案的前提下，對本發(fā)明所作的本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員容易實現(xiàn)的任何改動或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利 要求范圍之內(nèi)。實施例1玉米秸桿、高粱秸桿分離工藝1、 用皮穰分離機將秸桿皮穰分離，秸桿穰和葉直接用于牲畜飼料。2、 將秸桿皮100kg裝入反應(yīng)高壓釜中，關(guān)閉進(jìn)料閥門。3、 打開蒸汽閥門向高壓釜內(nèi)注入水蒸汽，當(dāng)反應(yīng)高壓釜壓力達(dá)到 13. 2MPa時關(guān)閉蒸汽閥門。4、 保壓3分鐘。5、 啟動排放口閥門，高壓水蒸汽攜帶著秸桿皮排放出來入分離倉。 強大的爆破力將秸桿皮的組織結(jié)構(gòu)破碎，有機物質(zhì)成分被溶解、 熔化分離開來。秸桿皮中分離出半纖維素16%、纖維素35%、 木質(zhì)素15%，其余為酚類和灰分，半纖維素用于制造木糖醇原 料，木質(zhì)素用于制造膠粘劑，纖維素發(fā)酵制造乙醇或造紙紙漿。6、 通過調(diào)正反應(yīng)高壓釜的壓力可分離2 25mm不同長度的纖維，可直接用于無膠壓型，制成各種成形制品。 實施例2骨頭分離方法1、 將牛骨30kg (或羊、雞、魚骨頭，注意不可混合)洗凈，不需 要粉碎稱重，裝入高壓釜內(nèi)，關(guān)閉進(jìn)料口。2、 打開熱水閥門，向高壓釜內(nèi)充入30(TC熱水，熱水要浸過骨頭。3、 保溫2分鐘。4、 打開排放口，骨頭隨同高溫?zé)崴懦龇磻?yīng)高壓釜入分離倉，這 時材料呈液體狀，粒度250目以上，均勻一致。5、 用碟式離心機將脂肪可分離出來約15%脂肪，用于制造柴油。6、 用高速離心機將骨膠原可分離出來約8。^骨膠原，用于制造保 健品。7、 沉淀的骨粉約45%可直接制成生物韓片。 實施例3中草藥的分離方法 1、 將人參3kg洗凈、晾干后裝入反應(yīng)高壓釜內(nèi)，關(guān)閉進(jìn)料口。2、 向高壓釜內(nèi)注入熱水浸過草藥，水溫65"C，浸泡30分鐘。3、 向高壓釜注入惰性氣體，壓力達(dá)到6MPa。4、 保壓10分鐘.5、 啟動排料閥，物料和空氣、草藥、氣體、熱水同時排出入分離 倉。6、 分離出人參皂苷約3.5%、人參多糖約5%用于抗腫瘤藥物。7、 分離出人參皂甙約8%用于制高檔化妝品8、 分離出來的草藥，可直接服用，也其余成分可以制成藥丸。沒 有藥渣，不排污水。實施例4 紙漿木結(jié)的分離1、 將篩分出來的木結(jié)塊稱生后500kg，裝入高壓釜高壓內(nèi)，關(guān)閉 進(jìn)料口，2、 向高壓釜內(nèi)注入蒸汽，壓力13MPa，保壓20分鐘。3、 打開排放口，物料迅速排出，即可獲得合格的木纖維料。4、 將木纖維料進(jìn)入盤磨加工，即可獲得約85%合格的紙漿。 造紙木漿是通過堿法蒸煮木片制取。但是木片中的木結(jié)仍然以硬塊狀被篩分出來，變成了廢棄物。用本方法可分離成木纖維，全部用于造紙生產(chǎn)，減少浪費。
權(quán)利要求
1、一種適用生物質(zhì)材料物理分離的方法，將生物質(zhì)原材料裝入封閉的高壓釜內(nèi)，向反應(yīng)高壓釜內(nèi)注入高壓介質(zhì)，至高壓釜壓力達(dá)到12.5MPa-22MPa，保壓1～30分鐘，瞬間打開排放口閥門，使高壓介質(zhì)攜帶著生物質(zhì)材料排出高壓釜，生物質(zhì)材料由高壓狀態(tài)瞬間置于常壓狀態(tài)，細(xì)胞內(nèi)壓力瞬間釋放，強大的爆破力將材料中的有機物質(zhì)成分溶解、熔化分離開來。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述分離的方法，其特征在于高壓源選自 蒸汽儲罐、熱水儲罐、壓縮空氣儲罐和惰性氣體儲罐一種或多種并聯(lián)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述分離的方法，其特征在于上述的高壓 介質(zhì)根據(jù)被分離生物質(zhì)材料的不同，選擇水蒸汽、熱水、氧氣、惰性 氣體、壓縮空氣的任一種或多種混合。
全文摘要
本發(fā)明公開一種適用生物質(zhì)材料物理分離的方法，將生物質(zhì)原材料裝入封閉的高壓釜內(nèi)，向反應(yīng)高壓釜內(nèi)注入高壓介質(zhì)，至高壓釜壓力達(dá)到12.5MPa-22MPa，保壓1～30分鐘，瞬間打開排放口閥門，使高壓介質(zhì)攜帶著生物質(zhì)材料排出高壓釜，生物質(zhì)材料由高壓狀態(tài)瞬間置于常壓狀態(tài)，細(xì)胞內(nèi)壓力瞬間釋放，強大的爆破力將材料中的有機物質(zhì)成分溶解、熔化分離開來。將生物質(zhì)材料以較高的速率置于高壓狀態(tài)，使材料細(xì)胞內(nèi)部壓力與環(huán)境壓力達(dá)到平衡時，即同處高壓狀態(tài)。此時將材料瞬間置于常壓狀態(tài)，材料細(xì)胞內(nèi)部的高壓能突然釋放，將胞壁撕裂，組織結(jié)構(gòu)破碎，材料中不同的有機成分被溶解、熔化分離下來，達(dá)到材料分離的目的。分離提取效率高、耗能低、無污染、材料利用率接近95％，有些材料利用率可達(dá)100％。
文檔編號B01J3/00GK101157013SQ200710055919
公開日2008年4月9日 申請日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者潘進(jìn)序, 剛 王 申請人:潘進(jìn)序