溶剂热法分离生物质中纤维素、半纤维素和木质素的方法技术

本发明专利技术公开了一种溶剂热法分离生物质中纤维素、半纤维素和木质素的方法。在反应釜中，加入生物质原料、可循环溶剂四氢糠醇和一定量的水，在一定的条件下，进行反应，过滤分离，得到的固体即为纤维素产品，溶液部分经过加水沉淀，分离得到的固体为木质素产品，其中的半纤维素溶解在溶液中。本发明专利技术实现了生物质中三种主要组成成分纤维素、半纤维素和木质素的分离。此外，溶解在溶液中的半纤维素可经过水解和加氢等步骤转化为四氢糠醇以弥补反应过程中损失的溶剂，并且四氢糠醇溶剂可以通过分离而循环使用，具有较强的应用前景。

Solvothermal Separation of Cellulose, Hemicellulose and Lignin from Biomass

The invention discloses a solvothermal method for separating cellulose, hemicellulose and lignin from biomass. In the reactor, biomass raw materials, recyclable solvent tetrahydrofurfurfuryl alcohol and a certain amount of water were added. Under certain conditions, the solid obtained was cellulose product through filtration and separation. The liquid part was precipitated by adding water, and the solid obtained was lignin product, in which hemicellulose was dissolved in solution. The invention realizes the separation of cellulose, hemicellulose and lignin, which are three main components of biomass. In addition, the hemicellulose dissolved in the solution can be converted into tetrahydrofurfurfuryl alcohol by hydrolysis and hydrogenation to compensate for the loss of solvent in the reaction process, and tetrahydrofurfuryl alcohol solvent can be recycled through separation, which has a strong application prospect.

【技术实现步骤摘要】
溶剂热法分离生物质中纤维素、半纤维素和木质素的方法
本专利技术涉及生物质资源的综合利用，尤其是涉及一种溶剂热法分离生物质中纤维素、半纤维素和木质素的方法。
技术介绍
广泛分布和自然界内大量的生物质被认为是潜在的可再生资源，可用于制备燃料、化学品和材料。植物细胞主要是由纤维素、半纤维素和木质素这三部分组成，它们的含量分别为30-50％、15-25％和15-30％。木质素与纤维素和半纤维素之间的相互作用，增加了细胞的韧性，而阻碍了生物质的直接利用。因此，分离木质纤维素得到纤维素、半纤维素和木质素这三个部分对生物质的综合利用具有重要意义。最初阶段，生物质主要是用于制备高质量的纤维素。例如在硫酸盐法和碱法制浆的过程中，可以从木屑中得到高质量的纤维素用于造纸行业等。但是，由于酸性或碱性条件的处理得到的木质素结构在很大程度上被改变，因此，大多数的木质素仅被燃烧获取热能。随后，分离得到高活性木质素的方法被提出，即是使用木屑，在一定的温度和压力下，将木质素溶解在有机溶剂和水的混合溶剂中，然后沉淀分离得到高质量的纤维素，但是剩余的木屑残渣中包含着大量的半纤维素和木质素。因此，从生物质中同时分离得到高质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溶剂热法分离生物质中纤维素、半纤维素和木质素的方法，其特征在于：步骤1.使用粉碎机将生物质原料进行粉碎预处理；步骤2.在反应釜中，加入步骤1中得到的粉碎的生物质原料以及四氢糠醇溶剂和水，密封反应釜，搅拌，在50‑250℃下保持1‑20h，冷却至室温，过滤分离，得到固体1和滤液1，用四氢糠醇和水的混合液洗涤固体1，然后烘干固体1即可得纤维素产品；步骤3.向步骤2中的滤液1中加入水，磁力搅拌0.5‑5h后，放置6‑20h，过滤分离，得到固体2和滤液2，水洗分离得到的固体2，烘干固体2后得到木质素产品；步骤4.半纤维素溶解在步骤3分离出的滤液2中；步骤5.在100‑120℃下常压蒸馏出滤液2...

【技术特征摘要】
1.一种溶剂热法分离生物质中纤维素、半纤维素和木质素的方法，其特征在于：步骤1.使用粉碎机将生物质原料进行粉碎预处理；步骤2.在反应釜中，加入步骤1中得到的粉碎的生物质原料以及四氢糠醇溶剂和水，密封反应釜，搅拌，在50-250℃下保持1-20h，冷却至室温，过滤分离，得到固体1和滤液1，用四氢糠醇和水的混合液洗涤固体1，然后烘干固体1即可得纤维素产品；步骤3.向步骤2中的滤液1中加入水，磁力搅拌0.5-5h后，放置6-20h，过滤分离，得到固体2和滤液2，水洗分离得到的固体2，烘干固体2后得到木质素产品；步骤4.半纤维素溶解在步骤3分离出的滤液2中；步骤5.在100-120℃下常压蒸馏出滤液2中的水，并进一步在80-130℃下减压蒸馏出其中的四氢糠醇溶剂，进行回收循环使用，可得到半纤维素。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤1中，将生物质原料晒干后切成块，使用粉碎机进行粉碎，粉碎后的生物质原料的粒径大小在2目-100目之间。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，司晓勤，路芳，卢锐，于维强，黄倩倩，姜慧芳，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21