一种蔗渣中粗纤维素分离及生物质粘结剂的制备方法技术

一种蔗渣中粗纤维素分离及生物质粘结剂的制备方法中，主要包括以下步骤：将蔗渣粉碎至100目粉末；利用离子液体溶剂体系提取蔗渣中纤维素；高温氨水处理剩余蔗渣制备型煤粘结剂。本发明专利技术采用离子液体溶剂体系提取纤维素，可有效地从蔗渣中提取纤维素，且不会造成资源过度浪费；采用高温氨水处理蔗渣，可以有效降解木质素，使得蔗渣中纤维素、半纤维素等组分大幅度分解，产生糖类物质以及果胶等粘性产物，使所得生物质粘结剂具有高粘性。本发明专利技术所需设备简单、工艺简便、处理温度低、条件温和且不会造成附加的环境危害，实现了生物质的高效处理，提高生物质资源利用效率，解决了蔗渣难于再利用的难题，具有极其深远的社会意义和经济价值。

Method for separating coarse cellulose from bagasse and biomass binder

A preparation method of crude cellulose in bagasse separation and biomass binder, mainly comprises the following steps: bagasse crushing into 100 mesh powder; extraction of bagasse cellulose in ionic liquid solvent system; high temperature ammonia treatment of residual bagasse preparation of briquette binder. The method of extracting cellulose with ionic liquid solvent system, can be effectively extracted from bagasse cellulose, and will not cause excessive waste of resources; the high temperature ammonia treated bagasse, can effectively degrade lignin, the bagasse cellulose and hemicellulose components greatly decomposition, carbohydrate and pectin etc. produce viscous products, the biomass the binder with high viscosity. The invention has simple equipment, simple process, low temperature and mild conditions without causing additional harm to the environment, to achieve the efficient processing of biomass, improve the utilization efficiency of biomass resources, it is difficult to solve the problem of bagasse recycling, which has great social significance and economic value.

【技术实现步骤摘要】
一种蔗渣中粗纤维素分离及生物质粘结剂的制备方法
本专利技术涉及生物质处理
，尤其是一种蔗渣中粗纤维素分离及生物质粘结剂的制备方法。
技术介绍
煤炭是一次能源的重要组成部分。我国是世界第一产煤大国。煤炭的大量使用，不可避免地会产生一系列环境污染问题，对生态平衡和人类生存有着极大的危害。型煤技术是洁净煤技术之一，联合国能源组织把型煤视为节能减污的有效途径予以推广。型煤粘结剂是型煤的关键技术，也是影响型煤最终质量的重要保证，长久以来一直是制约型煤发展的瓶颈。型煤粘结剂种类繁多，从广义上来看，可分为有机类粘结剂、无机类粘结剂和复合类粘结剂三大类。近年来，生物质型煤以其易着火、高效燃烧而受到重视。研究表明，型煤的品质可通过添加生物质而得到改善。生物质资源是丰富的可再生能源之一，来源主要为农林作物废弃物如麦秸、稻草、苞米芯、苞米杆、树皮、树干、木屑等。蔗渣作为一类富含纤维素、半纤维素、木质素以及糖类等成分的生物质资源，是加工制备生物质类型煤粘结剂的优良原材料。通过加工处理蔗渣，不仅可以从中分离得到粗纤维素，也可以得到高质量的型煤粘结剂，实现了生物质的高效处理，提高了生物质资源利用效率，具有极其深远的社会意义和经济价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种蔗渣中粗纤维素分离及生物质粘结剂的制备方法。本专利技术的技术方案：一种蔗渣中粗纤维素分离及生物质粘结剂的制备方法，包括以下步骤：1）将蔗渣粉碎成100目的粉末；2）将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系按照质量比为1:20-25混合，于60-80℃水浴机械搅拌反应1-3h；3）反应结束后，将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系分离；4）在分离得到的溶剂体系中加入去离子水，上清液与去离子水的体积比为1：10，得到含有沉淀物的混合液，抽滤后将得到的沉淀物烘干保存，即为粗纤维素产品；5）将分离得到的蔗渣粉末取出，加蒸馏水反复洗涤，烘干；6）向高温反应釜中先后加入处理后的蔗渣粉末和浓度为1.0-3.0mol/L的氨水溶液，蔗渣粉末与氨水溶液的用量比为1g/15ml；7）启动高温反应釜开始反应，控制反应温度110℃，反应时间10min；8）待反应体系冷却后，取出蔗渣粉末，加蒸馏水反复洗涤，烘干至含水率10%，即得到生物质粘结剂。所述离子液体溶剂体系是由1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（BMIMCl）与1，3-二甲基-2-咪唑啉酮（DMI），按质量比5-9:1混合所得。本专利技术的优点是：1）本专利技术采用离子液体溶剂体系提取纤维素，其对纤维素的溶解能力强且易于回收、不会挥发，可有效地从蔗渣中提取纤维素，且不会造成资源过度浪费；2）本专利技术采用高温氨水处理蔗渣，可以有效降解木质素，形成具有芳香环的交联三维网状结构，有一定的粘合作用；同时可去除木质素与碳水化合物之间的酯键连接，使得蔗渣中纤维素、半纤维素等组分大幅度分解，产生糖类物质以及果胶等粘性产物，使所得生物质粘结剂具有高粘性；3）本专利技术所需设备简单、工艺简便、处理温度低、条件温和且不会造成附加的环境危害，实现了生物质的高效处理，提高生物质资源利用效率，解决了蔗渣难于再利用的难题，具有极其深远的社会意义和经济价值。具体实施方式本专利技术通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的
技术实现思路
是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本专利技术的保护范围。实施例1：一种蔗渣中粗纤维素分离及生物质粘结剂的制备方法，包括以下步骤：1）将蔗渣粉碎成100目的粉末；2）将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系按照质量比为1:20混合，于60℃水浴机械搅拌反应3h；3）反应结束后，将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系分离；4）在分离得到的溶剂体系中加入去离子水，上清液与去离子水的体积比为1:10，得到含有沉淀物的混合液，抽滤后将得到的沉淀物烘干保存，即为粗纤维素产品；5）将分离得到的蔗渣粉末取出，加蒸馏水反复洗涤，烘干；6）向高温反应釜中先后加入处理后的蔗渣粉末和浓度为1.0mol/L的氨水溶液，蔗渣粉末与氨水溶液的用量比为1g/15ml；7）启动高温反应釜开始反应，控制反应温度110℃，反应时间10min；8）待反应体系冷却后，取出蔗渣粉末，加蒸馏水反复洗涤，烘干至含水率10%，即得到生物质粘结剂。所述离子液体溶剂体系是由1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（BMIMCl）与1，3-二甲基-2-咪唑啉酮（DMI），按质量比5:1混合所得。实施例2：1）将蔗渣粉碎成100目的粉末；2）将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系按照质量比为1:25混合，于80℃水浴机械搅拌反应2h；3）反应结束后，将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系分离；4）在分离得到的溶剂体系中加入去离子水，上清液与去离子水的体积比为1:10，得到含有沉淀物的混合液，抽滤后将得到的沉淀物烘干保存，即为粗纤维素产品；5）将分离得到的蔗渣粉末取出，加蒸馏水反复洗涤，烘干；6）向高温反应釜中先后加入处理后的蔗渣粉末和浓度为2.0mol/L的氨水溶液，蔗渣粉末与氨水溶液的用量比为1g/15ml；7）启动高温反应釜开始反应，控制反应温度110℃，反应时间10min；8）待反应体系冷却后，取出蔗渣粉末，加蒸馏水反复洗涤，烘干至含水率10%，即得到生物质粘结剂。所述离子液体溶剂体系是由1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（BMIMCl）与1，3-二甲基-2-咪唑啉酮（DMI），按质量比9:1混合所得。实施例3：1）将蔗渣粉碎成100目的粉末；2）将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系按照质量比为1:25混合，于80℃水浴机械搅拌反应1h；3）反应结束后，将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系分离；4）在分离得到的溶剂体系中加入去离子水，上清液与去离子水的体积比为1：10，得到含有沉淀物的混合液，抽滤后将得到的沉淀物烘干保存，即为粗纤维素产品；5）将分离得到的蔗渣粉末取出，加蒸馏水反复洗涤，烘干；6）向高温反应釜中先后加入处理后的蔗渣粉末和浓度为3.0mol/L的氨水溶液，蔗渣粉末与氨水溶液的用量比为1g/15ml；7）启动高温反应釜开始反应，控制反应温度110℃，反应时间10min；8）待反应体系冷却后，取出蔗渣粉末，加蒸馏水反复洗涤，烘干至含水率10%，即得到生物质粘结剂。所述离子液体溶剂体系是由1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（BMIMCl）与1，3-二甲基-2-咪唑啉酮（DMI），按质量比9:1混合所得。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蔗渣中粗纤维素分离及生物质粘结剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将蔗渣粉碎成100目的粉末；2）将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系按照质量比为1:20‑25混合，于60‑80℃水浴机械搅拌反应1‑3h；3）反应结束后，将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系分离；4）在分离得到的溶剂体系中加入去离子水，上清液与去离子水的体积比为1：10，得到含有沉淀物的混合液，抽滤后将得到的沉淀物烘干保存，即为粗纤维素产品；5）将分离得到的蔗渣粉末取出，加蒸馏水反复洗涤，烘干；6）向高温反应釜中先后加入处理后的蔗渣粉末和浓度为1.0‑3.0mol/L的氨水溶液，蔗渣粉末与氨水溶液的用量比为1g/15ml；7）启动高温反应釜开始反应，控制反应温度110℃，反应时间10min；8）待反应体系冷却后，取出蔗渣粉末，加蒸馏水反复洗涤，烘干至含水率10%，即得到生物质粘结剂。

【技术特征摘要】
1.一种蔗渣中粗纤维素分离及生物质粘结剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将蔗渣粉碎成100目的粉末；2）将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系按照质量比为1:20-25混合，于60-80℃水浴机械搅拌反应1-3h；3）反应结束后，将蔗渣粉末与离子液体溶剂体系分离；4）在分离得到的溶剂体系中加入去离子水，上清液与去离子水的体积比为1：10，得到含有沉淀物的混合液，抽滤后将得到的沉淀物烘干保存，即为粗纤维素产品；5）将分离得到的蔗渣粉末取出，加蒸馏水反复洗涤，烘干；6）向高温反应釜中先后加...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠美庭，刘乐，李维尊，王雁南，木合塔尔·吐尔洪，王晶，
申请(专利权)人：南开大学，喀什大学，
类型：发明
国别省市：天津,12