CN110343727A - 一种生物质原料高固含量连续酶解的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质原料高固含量连续酶解的方法和系统，包括高浓预酶解系统、筛选装置、高剪切力装置、连续式酶解系统；预处理后的秸秆物料，进入高浓预酶解系统，酶解成具有流动性的粘稠液体；再进入筛选装置，去除非生物质杂质；经过高剪切力装置处理后，进入连续式酶解罐至酶解过程结束。本发明的方法和系统，酶解物料固含量高，不仅酶解效率高，还减少了酶制剂用量，且能耗低、过程连续，节约用水，便于自动化控制；特别适合于工业化大规模生产，可促进生物能源技术的推广和应用。

Description

一种生物质原料高固含量连续酶解的方法和系统

技术领域

本发明涉及生物质原料生产纤维素乙醇技术领域，具体涉及一种生物质原料高固含量连续酶解的方法和系统。

背景技术

目前，虽然各种生产纤维素乙醇的技术和工艺各有不同，但纤维素酶解装置，基本是借用传统乙醇生产行业的罐式搅拌方式，包括很多研究、中试的酶解装置，也都是罐式搅拌装置，这种间歇式的酶解罐装置，适应于阻力小、具有流动性的物料搅拌混合，一般是减速机直连输入动力；这种结构形式对木质纤维素类物料并不适用，在实验室或中试装置中，由于物料量较少，罐体尺寸较小，尚可以勉强使用。这种稍大一些的罐式搅拌装置，为实现木质纤维素物料与酶制剂的均匀混合和物料固形物含量的提高，纤维素酶解的加料过程，一般采用边酶解液化，边加料及酶制剂的方法，来弥补搅拌混合能力之不足；导致物料进罐时间、酶解时间不同，混合效果差、酶解差异性大，酶解效果差。

预处理后的物料，一般浓度达到15％就失去流动性，浓度越高，越难搅拌混合；如果固形物含量达到15-50％，缠绕的丝状纤维在搅拌器叶片正面形成阻挡交织网络，没有流动性的纤维网络之间摩擦力急剧增加；特别是随着罐体直径的增加，搅拌器叶片至中心轴的力矩增大，传导至中心轴需克服的反作用扭力也急剧增加；由于没有流动性，也就不能实现搅拌混合的目的；在木质纤维物料含量高的状态下，此种结构是无法使用的；就像把手臂伸进粮食堆里可以搅动，把手臂放进压实的草堆里搅不动，是一个原理。罐式搅拌装置只适应于粮食类颗粒或淀粉糊化粘稠流体状态的物料；呈缠绕丝状物的秸秆物料，是不能借鉴使用的；这两类物料，具有完全不同的物理形态和物理特性。

另外，在酶解过程中，只有将预酶解物料浓度提高至15-50％，才能提高酶制剂相对物料的含量，提高酶解效率；才能增加酶解后可发酵糖的浓度，进一步提高发酵和蒸馏的乙醇浓度，降低蒸汽消耗和动力消耗，提高装置利用率。

目前，生物质原料酶解的方法和装置，存在许多不足之处，影响了纤维素乙醇技术的工业化进程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生物质原料高固含量连续酶解的方法和系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种生物质原料高固含量连续酶解的方法，包括高浓预酶解、筛选、高剪切力处理和连续酶解步骤，

所述高浓预酶解步骤为：预处理后的秸秆物料，连续进入螺旋加热输送机、双向分料螺旋机系统、混合输送机、预酶解螺旋机组合系统、集料螺旋输送机、中间槽；在双向分料螺旋机系统进口处，计量加入酶制剂；最后得到具有流动性的粥样流态化物料，泵送至筛选步骤；

所述筛选步骤为：在筛选机内部的筛鼓和旋翼片的作用下，具有流动性的预酶解流态化物料，通过筛孔或筛缝从出料口进入暂储罐，其中固体非生物质杂质被分隔到筛鼓的另一侧，从排渣口排出系统；

所述高剪切力处理步骤为：暂储罐具有流动性的预酶解流态化物料，泵入高剪切力装置，动刀盘在两个固定刀盘之间高速旋，在剪切力和刀盘之间的磨削作用下，预酶解物料被进一步撕裂破碎，单位比表面积增大，进入暂储罐；

所述连续酶解步骤为：已流态化的预酶解物料经计量泵计量流量，沿切线方向进入连续酶解罐，在入口处再计量补加酶制剂，罐内设置的搅拌器叶片推动物料均匀混合，并在罐内旋转上升，在泵压作用下，酶解物料从罐体上部被刮料器连续均匀的刮入罐体上部周圈的接料槽；物料在液位差作用下，从出料口通过管道压进后面连接的连续酶解罐进口，再从上部出料口通过液位差压入下一个连续酶解罐，直至完成酶解过程。

作为优选，所述的高浓预酶解步骤中，在双向分料螺旋机系统进口处，计量加入酶制剂，酶解物料固含量15-50％，并通过预酶解螺旋机外壳夹层的循环保温水保持酶解温度50-60℃，ph值为5.0-5.5，预酶解时间4-12小时；

所述的筛选步骤中，筛鼓筛孔为筛缝0.5-5mm；

所述的高剪切力处理步骤中，动刀盘转速为720-1500r/min，动刀盘和两个固定刀盘之间的间隙0.01-1mm；

所述的连续酶解步骤中，酶解时间24-60h，酶制剂的加入总量为：纤维素酶0.001-0.06g/g原料中纤维素。

作为优选，一种生物质原料高固含量连续酶解的方法所使用的系统，包括高浓预酶解系统、筛选装置、高剪切力装置、连续式酶解罐系统；

所述的高浓预酶解系统，包括螺旋计量加热输送机、双向分料螺旋机系统、连续混合输送机、连续混合预酶解螺旋机组合系统、集料螺旋输送机、中间槽；

所述的筛选装置，在密封的机体内设有固定的筛鼓，筛鼓中间是装有旋翼片的旋翼机构；

所述的高剪切力装置，机体内两侧有两个固定的布满磨削齿的圆形磨片，磨片中间是中空的进料孔；两个固定磨片之间是旋转刀盘，两面各固定有一个磨片，中间刀盘装在传动主轴上，设有可以沿轴向小幅移动的机构；在外侧的固定刀盘座，设有进退刀机构，可以沿轴向移动刀盘座，实现磨片间隙的调节；

所述的连续式酶解罐，是由多个圆筒形罐体组成，每个罐体底部中心设置有锥台体形状的循环岛；罐体底部筒体设有船用推进器式的旋转推进叶片装置，罐体上部设置有刮料器，罐体上部周圈设有接料槽；上一个连续酶解罐的接料槽通过溜槽与下一个酶解罐的底部进口连接；多个相连的连续酶解罐高度逐步降低。

进一步地，所述的高浓预酶解系统，其螺旋计量加热输送机，设有计量螺旋叶片，两侧有加热蒸汽进口；双向分料螺旋机系统，具有从进口处叶片双分点向两侧均匀分料的螺旋叶片，进口处有酶制剂加入口；混合输送机拥有螺带式叶片和搅拌铲；预酶解螺旋机组合系统，是在同一个螺旋壳体内设有1支以上的螺旋机组，螺旋叶片交叉区为叶片直径的0-15％，输送方向一致，多组上下排列，在进入下一个螺旋机组时，物料转向180度，多组组合成列，再多列组合成排，预酶解螺旋机机壳是夹层的；集料螺旋输送机具有多个进料口和一个出料口。

进一步地，所述的筛选装置，机壳是密封的，有进料口、出料口和排渣口；机壳内固定装有圆筒形筛鼓，筛鼓上固定有开孔或开缝的筛板；筛鼓内是旋翼总成，由旋翼片和旋翼支架组成，支架的中心是传动主轴，与外部传动机构连接；旋翼片截面是鱼型的，前部宽且圆，后部窄且细。

进一步地，所述的连续式酶解罐，由两个以上的罐体组成，每个罐体配有一个以上的推进叶片装置，刮料器有两个以上的刮料板。

作为优选，系统使用的水全部经过磁化处理，磁场强度为 3000-8000GS；水流通过时间0.5-10秒钟。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：高浓预酶解系统，将酶解物料干物质含量提高至15-50％，提高了酶制剂相对物料的含量，酶解效率高；增加了酶解后可发酵糖的浓度，进一步提高发酵和蒸馏的乙醇浓度，降低蒸汽消耗和动力消耗，提高了装置利用率；运行稳定、物料混合均匀、能精准控制酶解温度，可在高度方向多组组合，再平面布置多列组合，产量大，便于实现自动化控制。

物料预酶解成具有流动性的粘稠液体，可高效率筛选去除非生物质杂质，有利于后续工艺进程和装置运行。

高剪切力装置处理后，物料被进一步撕裂破碎，提高了纤维素酶与纤维素的接触面积，降低了木质素分子对纤维素酶的抑制作用，提高了酶解效率。

连续酶解罐，采用底部进料，使用船用推进器式的推进叶片，使物料沿循环岛旋转上升至顶部，并被刮料器均匀挂入接料槽，通过液位差逐个压入后部高度逐渐降低、结构相同的多个连续酶解罐，直至完成酶解进程；动力消耗低、物料混合均匀、产量大、便于自动化控制。

系统使用的水全部经过磁化处理，降低了水分子的絮聚趋势，水分子活性更强，参与生物生理活动的能力更大，纤维素酶解进程加快，效率提高；仅需一次性投资，结构简单，不需保养与维护，可长期使用。

附图说明

图1为本发明的一种生物质原料高固含量连续酶解的系统组成示意图；图中，00-1-高浓预酶解系统；10-1-筛选装置；20-1-高剪切力装置；30-1-连续式酶解罐；110-1-暂储罐；120-1-泵；130-1- 流量计。

图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19，是高浓预酶解系统的组成结构示意图。

其中，图2、图3、图4，是螺旋加热输送机结构示意图主视图、俯视图、侧视图；图中，101-ph值仪器探头安装口，102-蒸汽进口，103-取样口，104-温度计探头安装口。

其中，图5，图6，图7，是双向分料螺旋机系统的结构示意图主视图、俯视图、侧视图；图中，201-螺旋叶片，202-叶片双分点， 203-酶制剂加入口。

其中，图8，图9，是混合输送机的结构示意图主视图、侧视图；图中，301-ph值仪器探头安装口，302-温度计安装口，303-取样口， 304-螺带式混合螺旋叶片，305-混合搅拌铲。

其中，图10，图11，图12，图13，是预酶解螺旋机的结构示意图主视图、俯视图、侧视图、螺旋叶片交叉部位放大图；图中，401-ph 值仪器探头安装口，402-取样口，403-温度计安装口，404-循环保温水进口，405-循环保温水出口，406-外壳夹层，407-组合系统支架，408-交叉螺旋叶片，409-螺旋叶片交叉深度，410-螺旋叶片，411- 传动系统。

其中，图14，图15，图16，是集料螺旋输送机的结构示意图主视图、俯视图、侧视图；图中，501-ph值仪器探头安装口，502-温度计安装口，503-取样口，504-进料口。

其中，图17，图18，图19，是高浓预酶解制系统的连接示意图主视图、侧视图、俯视图(混合输送机未画入)；图中，1-1-螺旋加热输送机，2-1-双向分料螺旋机系统，3-1-混合输送机，4-1-预酶解螺旋机，5-1-集料螺旋输送机，6-1-预酶解螺旋机组合系统；7-1- 中间槽，701-带搅拌器，702-柱塞泵或螺杆泵。

图20，图21，是筛选装置的结构示意图主视图、俯视图；图中， 1001-进料口，1002-出料口，1003-排渣口，1004-电机，1005-机壳， 1006-传动机构，1007-机盖转动机构，1008-筛鼓，1009-旋翼支架， 1010-旋翼片，1011-排气口。

图22，是筛选装置筛鼓和旋翼片结构示意图。

图23，图24，图25，是高剪切力装置的结构示意图主视图、侧视图、俯视图；图中，2001-机座；2002-机体；2003-传动电机；2004- 联轴器；2005-进料口；2006-出料口；2007-轴承支撑体；2008-进退刀机构；2009-固定刀盘座；2010-机体盖；2011-旋转支撑架；2012-固定刀盘座；2013-旋转刀盘；2014-传动主轴；2015-刀盘座中心大圆孔；2016-磨片。

图26，是高剪切力装置的A-A剖面结构示意图。

图27，是连续式酶解罐的结构示意图俯视图和连接示意图；图 000-1中，有连续式酶解罐的结构示意图侧视图和连接示意图；图中， 3001-进料口；3002-出料口；3003-刮料器；3004-接料槽；3005-循环岛；3006-刮料器电机；3007-旋转推进叶片装置；3008-罐体。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详述；以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

为更清楚的描述本发明一种生物质原料高固含量连续酶解的方法，本实施例中首先结合附图对本发明的装置系统进行描述。

一种生物质原料高固含量连续酶解的系统，包括高浓预酶解系统 00-1、筛选装置10-1、高剪切力装置20-1、连续式酶解罐30-1、暂储罐110-1、泵120-1、流量计130-1。

所述的高浓预酶解系统00-1，包括螺旋加热输送机1-1、双向分料螺旋机系统2-1、混合输送机3-1、预酶解螺旋机4-1、集料螺旋输送机5-1、预酶解螺旋机组合系统6-1、中间槽7-1、搅拌器701、柱塞泵或螺杆泵702。

所述的螺旋计量加热输送机1-1，设有ph值仪器探头安装口101、蒸汽进口102、取样口103、温度计探头安装口104。

所述的双向分料螺旋机系统2-1，设有螺旋叶片201、叶片双分点202、酶制剂加入口203。

所述的混合输送机3-1，设有ph值仪器探头安装口301、温度计安装口302、取样口303、螺带式混合螺旋叶片304、混合搅拌铲305。

所述的预酶解螺旋机4-1，设有ph值仪器探头安装口401、取样口402、温度计安装口403、循环保温水进口404、循环保温水出口 405、外壳夹层406、组合系统支架407、交叉螺旋叶片408、螺旋叶片交叉深度409、螺旋叶片410、传动系统411。

所述的集料螺旋输送机5-1，设有ph值仪器探头安装口501、温度计安装口502、取样口503、进料口504。

所述的筛选装置10-1，设有进料口1001、出料口1002、排渣口 1003、电机1004、机壳1005、传动机构1006、机盖转动机构1007、筛鼓1008、旋翼支架1009、旋翼片1010、排气口1011。

所述的高剪切力装置20-1，设有机座2001、机体2002、传动电机2003、联轴器2004、进料口2005、出料口2006、轴承支撑体2007、进退刀机构2008、固定刀盘座2009、机体盖2010、旋转支撑架2011、固定刀盘座2012、转动刀盘2013、传动主轴2014、刀盘座中心大圆孔2015、刀盘2016。

所述的连续式酶解罐30-1，设有进料口3001、出料口3002、刮料器3003、接料槽3004、循环岛3005、刮料器电机3006、旋转推进叶片装置3007、罐体3008。

所述的暂储罐110-1，是工艺过程中储存物料的罐体。

所述的泵120-1，是输送流态化物料的。

所述的流量计130-1，对流态化的物料和液体酶制剂进行计量。

所述的一种生物质原料高固含量连续酶解的方法，包括以下具体步骤：

1、预处理后的秸秆物料，连续进入高浓预酶解系统00-1的螺旋加热输送机1-1，蒸汽通过两侧的进口102对物料进行加热，安装口101有ph值仪器探头，取样口103用于定期取样检测，安装口104 有温度计探头；物料固含量15-50％，ph值为5.0-5.5，温度50-60 ℃；

2、双向分料螺旋机系统2-1，具有从进口处叶片双分点202向两侧均匀分料的螺旋叶片201，入口端有酶制剂加入口203；将物料均等的分配到各组各列螺旋机系统的混合输送机；

3、混合输送机3-1，拥有螺带式叶片304和混合搅拌铲305，对物料进一步强力混合；安装口301有ph值仪器探头，安装口302有温度计，取样口303用于定期取样检测；

4、预酶解螺旋机组合系统6-1，是在同一个螺旋壳体内设有1 支以上的螺旋机组，螺旋叶片409交叉区408为叶片直径的0-15％，同向输送并混合物料，多组上下排列，在进入下一个螺旋机组时，物料转向180度，提高混合效果，多组组合满足预酶解时间要求，多列组合满足产量要求；预酶解螺旋机4-1机壳是夹层406的，夹层406 内有循环流动的恒温水浴，维持稳定的酶解温度50-60℃；预酶解时间4-12小时，得到具有流动性的粥样流态化物料；安装口401有ph 值仪器探头，取样口402用于定期取样检测，安装口403有温度计，还有循环保温水进口404、循环保温水出口405、组合系统支架407、传动系统411；

5、集料螺旋输送机5-1具有多个进料口504，安装口501有ph 值仪器探头，安装口502有温度计，取样口503用于定期取样检测；进料口504收集各列预酶解螺旋机组的流态化物料，汇集到一个出料口；进入带有搅拌器701的中间槽7-1，泵702送至筛选装置10-1；

6、在筛选装置10-1密封的机壳1005内设有固定的筛鼓1008，筛鼓1008中间是装有旋翼片1010的旋翼机构1009；传动机构1006 带动旋翼机构1009转动，旋翼片1010前部产生压力推动流态化物料通过筛孔(或筛缝)，干净物料进入机壳1005腔体，并连续通过筛孔(或筛缝)从出料口1002排出，进入暂储罐110-1；旋翼片1010后部产生负压抽吸作用连续清洗筛鼓1008；大于筛孔或筛缝的杂质被筛鼓1008分隔到另一侧，从排渣口1003排出系统；筛鼓筛孔为 筛缝0.5-5mm；

7、暂储罐110-1的流态化预酶解物料，泵120-1入高剪切力装置20-1，机体2002内两侧有两个固定的布满磨削齿的圆形磨片2016，磨片2016中间是中空的进料孔2015；两个固定磨片之间是旋转刀盘 2013，两面各固定有一个磨片2016，中间刀盘2013装在传动主轴2014 上，设有可以沿轴向小幅移动的机构；在外侧的固定刀盘2009，设有进退刀盘机构2008，可以使外侧固定刀盘2009沿轴向压缩或扩大磨区间隙；主轴2014带动旋转刀盘2013在两个固定刀盘2009之间高速旋，物料从两侧固定刀盘座2012的中心孔2015进入四片磨片2016组成的两个磨区；在进退刀机构2008的作用下，外侧固定刀盘 2009轴向向内压缩间隙，中间旋转刀盘2013也随之轴向移动，使两个磨区压缩间隙，中间刀盘2013的高速旋转，相对两侧两个固定刀盘2009形成两个高剪切力磨削区，对进入的物料进行高剪切力处理，物料在离心力作用下，从磨区中心进入，经过处理后，在圆形磨区的外缘甩出，进入收机体2002集腔，从出料口2006排出；在相对旋转的剪切力和刀盘之间的磨削作用下，预酶解物料被进一步撕裂破碎，比表面积增大，可提高了酶解效率；动刀盘2013转速为 720-1500r/min，动刀盘2013和两个固定刀盘2009之间的间隙 0.01-1mm；

8、连续式酶解罐30-1由多个圆筒形罐体3008组成，每个罐体 3008内底部中心设置有锥台体形状的循环岛3005；罐体3008底部筒体设有船用推进器式的旋转推进叶片装置3007，罐体3008上部设置有刮料器3003，罐体3008上部周圈设有接料槽3004；上一个连续酶解罐的接料槽3004通过出口3002溜槽与下一个酶解罐的底部进口 3001连接；多个相连的连续酶解罐30-1高度逐步降低。流态化的预酶解物料，经计量泵120-1计量，并在进料口3001处再计量补加酶制剂，从底部切线进入连续酶解罐筒体3008与循环岛3005之间的通道，推进叶片装置3007推动物料均匀混合，并旋转上升到罐体3008 上部，被设置的刮料器3003均匀刮入罐体3008上部周圈设有的接料槽3004；接料槽3004通过溜槽与下一个酶解罐的底部进料口3001 连接，在液位差作用下，连续压进后面连接的连续酶解罐进料口3001，再被推进叶片装置3007推动旋转上升，再从上部接料槽3004出料口通过液位差压入下一个连续酶解罐，直至完成酶解进程。连续酶解罐由2个以上的罐体3008组成，每个罐体3008配有1个以上的推进叶片装置3007，刮料器3003有2个以上的刮料板；连续酶解罐酶解时间24-60h，酶制剂的加入总量为：酶0.001-0.06g/g原料中纤维素；

上述系统用水经过磁化处理，磁场强度为3000-8000GS；水流通过时间0.5-10秒钟。

实施例1

1、预处理后的秸秆物料，调节物料固含量25％，连续进入高浓预酶解系统00-1的螺旋加热输送机1-1，蒸汽通过两侧的进口102 对物料进行加热，温度计安装口104有探头，控制加热至温度55℃； ph值仪器安装口101有探头检测，控制ph值为5.0-5.5，并定期从取样口103取样检测；

2、调节好固含量、温度、ph值的物料，进入双向分料螺旋机系统2-1，从进口处叶片双分点202向两侧均匀分料的螺旋叶片201，将物料均匀分配至各列预酶解螺旋机组合系统6-1的混合输送机 3-1，并在入口端的酶制剂加入口203计量加入酶制剂；

3、混合输送机3-1，通过拥有的螺带式叶片304和混合搅拌铲 305，对物料进一步强力混合；ph值仪器安装口301有探头在线检测 ph值，温度计安装口302有温度在线检测，并将检测结果反馈至前段；

4、物料进入预酶解螺旋机组合系统6-1，向前输送并混合物料，多组上下排列，在进入下一个螺旋机组时，物料转向180度，提高混合效果；夹层406内有循环流动的恒温水浴，维持稳定的酶解温度 50-60℃；预酶解8小时，得到具有流动性的粥样流态化物料；通过安装口401的ph值仪器探头和安装口403有温度计在线检测温度和 ph值，取样口402定期取样检测；

5、集料螺旋输送机5-1的多个进料口504收集各列预酶解螺旋机组的流态化物料，汇集到一个出料口；进入带有搅拌器701的中间槽7-1，泵702送至筛选装置10-1；

6、物料进入筛选装置10-1密封的机壳1005内，在旋翼片1010 和固定的筛鼓1008的作用下，流态化物料通过筛孔，干净物料进入机壳1005腔体，并连续从出料口1002排出，进入暂储罐110-1；大于筛孔的杂质被筛鼓1008分隔到另一侧，从排渣口1003排出系统；筛鼓筛孔为

7、暂储罐110-1的流态化预酶解物料，泵120-1入高剪切力装置20-1，动刀盘2013转速为980r/min，动刀盘2013和两个固定刀盘2009之间的间隙0.2mm；

8、流态化的预酶解物料，经计量泵120-1计量，并在进料口3001 处再计量补加酶制剂，从底部切线进入连续酶解罐筒体3008与循环岛3005之间的通道，推进叶片装置3007推动物料均匀混合，并旋转上升到罐体3008上部，被设置的刮料器3003均匀刮入罐体3008上部周圈设有的接料槽3004；接料槽3004通过溜槽与下一个酶解罐的底部进料口3001连接，在液位差作用下，连续压进后面连接的连续酶解罐进料口3001，直至完成酶解进程。连续酶解罐30-1由6个罐体3008组成，每个罐体3008配有2个推进叶片装置3007，刮料器 3003有2个刮料板；连续酶解罐酶解时间48h，酶制剂加入总量为 0.008g/g原料中纤维素；

上述系统用水经过磁化处理，磁场强度为5000GS；水流通过时间2秒钟。

本发明提供的一种生物质原料高固含量连续酶解的方法和系统，酶解物料固含量高，不仅酶解效率高，还减少了酶制剂用量，且能耗低、过程连续，节约用水，便于自动化控制；特别适合于工业化大规模生产，可促进生物能源技术的推广和应用。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种生物质原料高固含量连续酶解的方法，其特征在于：包括高浓预酶解、筛选、高剪切力处理和连续酶解步骤。

所述高浓预酶解步骤为：预处理后的秸秆物料，连续进入螺旋加热输送机、双向分料螺旋机系统、混合输送机、预酶解螺旋机组合系统、集料螺旋输送机、中间槽；在双向分料螺旋机系统进口处，计量加入酶制剂；最后得到具有流动性的粥样流态化物料，泵送至筛选步骤；

所述筛选步骤为：在筛选机内部的筛鼓和旋翼片的作用下，具有流动性的预酶解流态化物料，通过筛孔或筛缝从出料口进入暂储罐，其中固体非生物质杂质被分隔到筛鼓的另一侧，从排渣口排出系统；

所述高剪切力处理步骤为：暂储罐具有流动性的预酶解流态化物料，泵入高剪切力装置，动刀盘在两个固定刀盘之间高速旋，在剪切力和刀盘之间的磨削作用下，预酶解物料被进一步撕裂破碎，单位比表面积增大，进入暂储罐；

所述连续酶解步骤为：已流态化的预酶解物料经计量泵计量流量，沿切线方向进入连续酶解罐，在入口处再计量补加酶制剂，罐内设置的搅拌器叶片推动物料均匀混合，并在罐内旋转上升，在泵压作用下，酶解物料从罐体上部被刮料器连续均匀的刮入罐体上部周圈的接料槽；物料在液位差作用下，从出料口通过管道压进后面连接的连续酶解罐进口，再从上部出料口通过液位差压入下一个连续酶解罐，直至完成酶解过程。

2.根据权利要求 1 所述的一种生物质原料高固含量连续酶解的方法，其特征在于：

所述的高浓预酶解步骤中，在双向分料螺旋机系统进口处，计量加入酶制剂，酶解物料固含量15-50%，并通过预酶解螺旋机外壳夹层的循环保温水保持酶解温度50-60℃，ph值为5.0-5.5，预酶解时间4-12小时；

所述的筛选步骤中，筛鼓筛孔为∅1-∅6mm，筛缝0.5-5mm；

所述的高剪切力处理步骤中，动刀盘转速为720-1500r/min，动刀盘和两个固定刀盘之间的间隙0.01-1mm；

所述的连续酶解步骤中，酶解时间24-60h，酶制剂的加入总量为：纤维素酶0.001-0.06g/ g原料中纤维素。

3.根据权利要求 1 所述的一种生物质原料高固含量连续酶解的方法，其特征在于，其使用的一种生物质原料高固含量连续酶解的系统，包括高浓预酶解系统、筛选装置、高剪切力装置、连续式酶解罐系统；

所述的高浓预酶解系统，包括螺旋计量加热输送机、双向分料螺旋机系统、连续混合输送机、连续混合预酶解螺旋机组合系统、集料螺旋输送机、中间槽；

所述的筛选装置，在密封的机体内设有固定的筛鼓，筛鼓中间是装有旋翼片的旋翼机构；

所述的高剪切力装置，机体内两侧有两个固定的布满磨削齿的圆形磨片，磨片中间是中空的进料孔；两个固定磨片之间是旋转刀盘，两面各固定有一个磨片，中间旋转刀盘装在传动主轴上，设有可以沿轴向小幅移动的机构；在外侧的固定刀盘座，设有进退刀机构，可以沿轴向移动刀盘座，实现磨片间隙的调节；

所述的连续式酶解罐，是由多个圆筒形罐体组成，每个罐体底部中心设置有锥台体形状的循环岛；罐体底部筒体设有船用推进器式的旋转推进叶片装置，罐体上部设置有刮料器，罐体上部周圈设有接料槽；上一个连续酶解罐的接料槽通过溜槽与下一个酶解罐的底部进口连接；多个相连的连续酶解罐高度逐步降低。

4.根据权利要求 3所述的一种生物质原料高固含量连续酶解的方法，其特征在于：所述的高浓预酶解系统，其螺旋计量加热输送机，设有计量螺旋叶片，两侧有加热蒸汽进口；双向分料螺旋机系统，具有从进口处叶片双分点向两侧均匀分料的螺旋叶片，进口处有酶制剂加入口；混合输送机拥有螺带式叶片和搅拌铲；预酶解螺旋机组合系统，是在同一个螺旋壳体内设有1支以上的螺旋机组，螺旋叶片交叉区为叶片直径的0-15%，输送方向一致，多组上下排列，在进入下一个螺旋机组时，物料转向180度，多组组合成列，再多列组合成排，预酶解螺旋机机壳是夹层的；集料螺旋输送机具有多个进料口和一个出料口。

5.根据权利要求 3所述的一种生物质原料高固含量连续酶解的方法，其特征在于：所述的筛选装置，机壳是密封的，有进料口、出料口和排渣口；机壳内固定装有圆筒形筛鼓，筛鼓上固定有开孔或开缝的筛板；筛鼓内是旋翼总成，由旋翼片和旋翼支架组成，支架的中心是传动主轴，与外部传动机构连接；旋翼片截面是鱼型的，前部宽且圆，后部窄且细。

6.根据权利要求 3所述的一种生物质原料高固含量连续酶解的方法，其特征在于：所述的连续式酶解罐，由两个以上的罐体组成，每个罐体配有一个以上的推进叶片装置，刮料器有两个以上的刮料板。

7.根据权利要求 1所述的一种生物质原料高固含量连续酶解的方法，其特征在于：系统使用的水全部经过磁化处理，磁场强度为3000-8000GS；水流通过时间0.5-10秒钟。