[发明专利]从生物质资源中提取纤维素纳米晶的中试生产线及其工艺

权利要求书

1.从生物质资源中提取纤维素纳米晶的中试生产线，包括纯化系统、酸解系统和后处理系统；其特征在于：

所述纯化系统包括依次相连的碱储罐、碱浸反应釜、真空抽滤机、纯化产品储罐；

所述酸解系统包括依次相连的硫酸储罐、酸解反应釜；

所述后处理系统依次包括管式离心机、洗涤釜、超声分散器、产品储罐；

所述碱储罐通过第一管路与碱浸反应釜相连，所述碱浸反应釜通过第二管路与真空抽滤机相连，所述真空抽滤机通过第一传送带与纯化产品储罐相连；

所述硫酸储罐通过第三管路与酸解反应釜相连，所述纯化产品储罐通过第二传送带与酸解反应釜相连；

所述酸解反应釜通过第四管路与管式离心机相连，所述管式离心机通过第三传送带与洗涤釜相连，所述洗涤釜通过第五管路与管式离心机形成循环回路相连，所述管式离心机通过第六管路和超声分散器相连，所述超声分散器通过第七管路与产品储罐相连。

2.如权利要求1所述从生物质资源中提取纤维素纳米晶的中试生产线，其特征在于所述第一管路设置有第一安全阀和第一流量计，所述第二管路设置有第一卸料阀，所述真空抽滤机出液口设置有第一pH检测装置。

3.如权利要求1所述从生物质资源中提取纤维素纳米晶的中试生产线，其特征在于所述第三管路设置有第二安全阀和第二流量计。

4.如权利要求1所述从生物质资源中提取纤维素纳米晶的中试生产线，其特征在于所述第四、第五管路分别设置有第二卸料阀、第三安全阀，所述第六管路设置有第三卸料阀和第二pH检测装置。

5.如权利要求1所述从生物质资源中提取纤维素纳米晶的中试生产线，其特征在于所述酸解反应釜还拥有用于酸水解加热的加热系统。

6.如权利要求1所述从生物质资源中提取纤维素纳米晶的中试生产线，其特征在于所述酸解反应釜为夹套反应釜。

7.如权利要求1所述从生物质资源中提取纤维素纳米晶的中试生产线，其特征在于所述中试生产线设置在可移动平台上。

8.利用权1-6任一项所述从生物质资源中提取纤维素纳米晶的中试生产线的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：

1)按照现有某种纤维素纳米晶的提取方法，按重量份计，分别称取棉短绒、氢氧化钠、浓硫酸、水，留作备用；

2)将步骤1)中的水、氢氧化钠注入碱储罐，搅拌，配制成一定质量浓度的碱液；将步骤1)中棉短绒和上述一定质量分数的氢氧化钠通过进料口加入碱浸反应釜，开启碱浸反应釜搅拌电机进行搅拌，碱浸10-20h；

3)打开碱浸反应釜卸料阀，将步骤2)中碱浸泡后的产物通入真空抽滤机，抽滤、洗涤至接近中性即得纯化产物；

4)将步骤1)中的水、浓硫酸注入硫酸储罐，搅拌，配制成一定质量浓度的硫酸溶液；将步骤3)中的纯化产物和上述配制好的硫酸溶液通过进料口加入酸解反应釜开启搅拌和加热，40～50℃下酸解反应40min～60min，加入冰水终止反应；

5)开启酸解反应釜卸料阀，将步骤4)中酸解后的产物经管式离心机离心，将下层固体沉淀通入洗涤反应釜，洗涤15～20min，将洗涤后的产品通过循环回路返回所述管式离心机离心；重复洗涤、离心三次后，离心下层固体产物加入少量水稀释，检测pH值接近中性后通入超声分散器分散均匀即得产品CNC悬浮液；

6)将CNC悬浮液冷冻干燥即得CNC粉末。