量0. 05% %的濃鹽酸，充分攪拌，通入蒸汽，排出罐內(nèi)冷空氣，關(guān)閉裝料閥，升壓到3. 5Mpa， 維持8min，打開放料閥，瞬間減壓釋放得汽爆生物質(zhì)A; 將汽爆后的生物質(zhì)A加入0. 25 %的氨水，充分攪拌，通入蒸汽，關(guān)閉裝料閥，升壓到 4. 5Mpa，維持8min，打開放料閥，瞬間減壓釋放得汽爆生物質(zhì)B; (2) 腐植酸高效轉(zhuǎn)化 將上述汽爆生物質(zhì)B置于生物質(zhì)碳化爐中熱裂解，先以lL/min的流速向碳化爐中通N2 以排凈爐內(nèi)空氣；2h內(nèi)升溫至380°C，維持溫度2h，然后3h內(nèi)緩慢冷卻至室溫，得到黑色 固體生物炭； (3) 提取腐植酸 向黑色固體生物炭中加入相對于重量約7%的結(jié)晶硫酸鈉，再加入0. 6MNa0H和 0. 3MNa4P2(V混合液（1:1)，使生物炭和混合液的比例為1 : 30,振蕩45分鐘后，靜置15小 時左右，充分混合； (4) 純化腐植酸鈉 向混合液中添加乙醇濃度為40的酸性乙醇溶液（1%鹽酸：1%硫酸=1:1)調(diào)節(jié)pH至 3. 0,多向混合12min，加熱至40°C并保溫20min，過濾，得濾液A; 所得濾渣加入濃度為2. 5%的氫氧化鈉溶液，加熱至55°C并保溫30min，過濾，得濾液B； 向上述濾渣中加入濃度為3%的雙氧水和濃度為3%的氫氧化鈉溶液，加熱至60°C并保 溫36min，過濾，得濾液C，并回收濾渣； 合并濾液A、B、C，加入濃度為10%的氫氧化鈉溶液，加熱至70°C，攪拌反應(yīng)70min，反應(yīng) 混合物于進行噴霧干燥，風(fēng)溫度為170°C，出風(fēng)溫度99°C，得腐植酸鈉成品。腐植酸產(chǎn)率為 49 %。其中，黃腐酸含量70. 8%，灰分22. 5%，氮6. 5%。
[0029] 有益效果：將實施例1-6所得腐植酸鈉作為葉面肥噴施在水稻上，單盆增產(chǎn)效果 見下表：
【主權(quán)項】
1. 一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 汽爆生物質(zhì) 將粉碎后的生物質(zhì)裝入汽爆罐中，加入原料重量0. 05%~0. 15%的濃鹽酸，充分攪拌， 通入蒸汽，排出罐內(nèi)冷空氣，關(guān)閉裝料閥，升壓到2. 0~3. 5Mpa，維持5~lOmin，打開放料 閥，瞬間減壓釋放得汽爆生物質(zhì)A ; 將汽爆后的生物質(zhì)A加入0. 25%~0. 35%的氨水，充分攪拌，通入蒸汽，關(guān)閉裝料閥，升 壓到3. 0~4. 5Mpa，維持5~lOmin，打開放料閥，瞬間減壓釋放得汽爆生物質(zhì)B ; (2) 腐植酸高效轉(zhuǎn)化 將上述汽爆生物質(zhì)B置于生物質(zhì)碳化爐中熱裂解，先以1~2L/min的流速向碳化爐中 通隊以排凈爐內(nèi)空氣；1~2h內(nèi)升溫至300~400°C，維持溫度2~4h，然后2~3h內(nèi)緩 慢冷卻至室溫，得到黑色固體生物炭； (3) 提取腐植酸 向黑色固體生物炭中加入相對于重量約6~9%的結(jié)晶硫酸鈉，再加入NaOH和Na4P 2O7 混合液，使生物炭和混合液的比例為1 : 30~40,振蕩30~45分鐘后，靜置10~20小時 左右，充分混合； (4) 純化腐植酸鈉 向混合液中添加乙醇濃度為40~50%的酸性乙醇溶液，調(diào)節(jié)pH至2. 5~3. 0,多向混 合10~15 min，加熱至40~45°C并保溫15~20min，過濾，得濾液A ; 所得濾渣加入濃度為2~3%的氫氧化鈉溶液，加熱至55~60°C并保溫20~30 min， 過濾，得濾液B ; 向上述濾渣中加入濃度為2~4%的雙氧水和濃度為3~5%的氫氧化鈉溶液，加熱至 50~60°C并保溫30~40 min，過濾，得濾液C，并回收濾渣； 合并濾液A、B、C，加入濃度為10~15%的氫氧化鈉溶液，加熱至60~70°C，攪拌反應(yīng) 60~IOOmin，反應(yīng)混合物于進行噴霧干燥，得腐植酸鈉成品。2. 如權(quán)利要求1所述的一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，其特征在于， 步驟（1)中所述的生物質(zhì)是指玉米秸桿、小麥秸桿、高粱秸桿、稻草或豆秸中的一種或至少 兩種以上混合物。3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，其特征在 于，步驟（1)為：將粉碎后的生物質(zhì)裝入汽爆罐中，加入原料重量0. 10%的濃鹽酸，充分攪 拌，通入蒸汽，排出罐內(nèi)冷空氣，關(guān)閉裝料閥，升壓到2. 5Mpa，維持lOmin，打開放料閥，瞬間 減壓釋放得汽爆生物質(zhì)A ; 將汽爆后的生物質(zhì)A加入0. 30%的氨水，充分攪拌，通入蒸汽，關(guān)閉裝料閥，升壓到 4. OMpa，維持lOmin，打開放料閥，瞬間減壓釋放得汽爆生物質(zhì)B。4. 如權(quán)利要求3所述的一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，其特征在于， 所述的步驟（2)腐植酸高效轉(zhuǎn)化步驟為： 將汽爆生物質(zhì)B置于生物質(zhì)碳化爐中熱裂解，先以I L/min的流速向碳化爐中通隊以 排凈爐內(nèi)空氣；2h內(nèi)升溫至350°C，維持溫度2h，然后3h內(nèi)緩慢冷卻至室溫，得到黑色固體 生物炭。5. 如權(quán)利要求4所述的一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，其特征在于， 所述的步驟（3 )中NaOH和Na4P2O7，濃度為0. 55M NaOH和0. 35MNa4P20f混合液（1:1體積比)。6. 如權(quán)利要求5所述的一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，其特征在于， 所述的步驟（3)中提取腐植酸步驟為： 向黑色固體生物炭中加入相對于重量約8%的結(jié)晶硫酸鈉，再加入濃度為0. 55M NaOH 和0. 35M Na4P2O/混合液，使生物炭和混合液的比例為1 : 30,振蕩45分鐘后，靜置10小時 左右，充分混合。7. 如權(quán)利要求6所述的一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，其特征在于， 所述的步驟（4)中酸性乙醇溶液為乙醇和酸性溶液的混合物，所述的酸性溶液為鹽酸、硫 酸、硝酸中的一種或至少兩種以上混合物。8. 如權(quán)利要求1-7任一項所述的一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，其特 征在于，所述的步驟（4)純化腐植酸鈉步驟為： 向混合液中添加乙醇濃度為45%的酸性乙醇溶液，調(diào)節(jié)pH至3. 0,多向混合12 min，加 熱至45°C并保溫20min，過濾，得濾液A; 所得濾渣加入濃度為3%的氫氧化鈉溶液，加熱至60°C并保溫20 min，過濾，得濾液 B ； 向上述濾渣中加入濃度為3%的雙氧水和濃度為4%的氫氧化鈉溶液，加熱至55°C并保 溫35 min，過濾，得濾液C，并回收濾渣； 合并濾液A、B、C，加入濃度為15%的氫氧化鈉溶液，加熱至70°C，攪拌反應(yīng)60 min，反 應(yīng)混合物于進行噴霧干燥，得腐植酸鈉成品。9. 如權(quán)利要求1-7任一項所述的一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，其特 征在于，步驟（4)中噴霧干燥條件為：進風(fēng)溫度為150~190°C，出風(fēng)溫度90~IKTC。10. 如權(quán)利要求9所述的一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，其特征在于， 步驟（4)中噴霧干燥條件為：進風(fēng)溫度為165°C，出風(fēng)溫度95°C。
【專利摘要】一種通過汽爆前處理生物質(zhì)生產(chǎn)腐植酸的方法，步驟包括：將粉碎后的生物質(zhì)裝入汽爆罐中，經(jīng)添加酸堿汽爆，得汽爆生物質(zhì)；將汽爆生物質(zhì)置于生物質(zhì)碳化爐中熱裂解，得到黑色固體生物炭；向黑色固體生物炭中加入結(jié)晶硫酸鈉，NaOH和Na4P2O7混合液充分提??；向提取液中添加酸性乙醇溶液進行純化；向濾渣加入氫氧化鈉溶液過濾，合并濾液加入濃度氫氧化鈉溶液，反應(yīng)混合物于進行噴霧干燥，得腐植酸鈉成品。該方法腐植酸鈉產(chǎn)品得率高，純度高，實現(xiàn)了生物質(zhì)的高效利用和轉(zhuǎn)化，產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于農(nóng)林牧、石油、化工、建材、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)保等各個領(lǐng)域。
【IPC分類】C08H99/00, C07G99/00
【公開號】CN105111463
【申請?zhí)枴緾N201510517892
【發(fā)明人】楊國存, 孟德利, 張學(xué)東
【申請人】唐山炬能節(jié)能科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月23日