一种农林废弃物资源回收利用方法技术

本发明专利技术提供一种农林废弃物资源回收利用方法。本发明专利技术农林废弃物资源回收利用方法包括以下步骤：原料的预处理、浸泡处理、蒸煮处理、泄压处理、制备木质素分离物、制备木质素、制备黄腐酸、滤渣Ⅰ水解、制备纤维素分离物、制备微晶纤维素、制备半纤维素分离物和制备木糖。本发明专利技术通过用绿色溶剂亚硫酸胺溶液对农林废弃物进行浸泡，再结合物理方法加压加热蒸煮处理，将农林废弃物中的纤维素、半纤维素和木质素三组分进行分离，再对分离后的三组分各自进行有效利用，该农林废弃物资源回收利用方法具有成本低、绿色环保、利用率高的优点。利用率高的优点。利用率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种农林废弃物资源回收利用方法


[0001]本专利技术属于资源与环境
，具体涉及一种农林废弃物资源回收利用方法。

技术介绍

[0002]农林废弃物是植物来源的植物光合作用的产物。与石油，煤炭和天然气等化石燃料相比，它们具有可再生性、可持续性。众所周知，传统化石能源是不可再生能源，由于这种能源的大量使用，现正面临严重的能源危机。农林废弃物来自植物，可以通过植物的光合作用进行再生，可以通过合理利用和科学规划来实现其可持续性。我国农作物秸秆资源拥有量居世界首位，年产秸秆八亿吨，部分被直接还田或者过腹还田，部分作为农用燃料，部分作为工业或其他用途，还有一大部分剩余未被利用。这些未利用的农作物秸秆被废弃于田间地头、场院房头，不仅占压了大量的土地，影响了农村环境卫生，也是资源极大的浪费，不符合国家追求的可持续发展的理念。
[0003]农作物秸秆中的植物纤维素、木质素、半纤维素的分离与综合利用是一项重要课题，被称为第二次的“页岩气革命”。先前的一些方法都主要集中于纤维素，半纤维素或者木质素其中一种组成部分的分离与利用，同时传统的纤维素，半纤维素或者木质素分离方法，通常使用浓碱浓酸或者有机溶剂，存在环境污染，成本较高等问题，现需要一种环境友好，分离高效的绿色工艺替代。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种农林废弃物资源回收利用方法，通过本专利技术农林废弃物资源回收利用的方法，具有高效分离纤维素、木质素、半纤维素的绿色方法，同时分离后的木质素，半纤维素，纤维素可直接进行利用，实现了成本低，绿色环保的综合利用。
[0005]一种农林废弃物资源回收利用方法，包括如下步骤：
[0006]S1：原料的预处理
[0007]将农林废弃物进行除尘、水洗、干燥、粉碎，得到农林废弃物颗粒；
[0008]S2：浸泡处理
[0009]取2
‑
3份的农林废弃物颗粒与9
‑
18份的亚硫酸胺溶液进行混合，搅拌均匀，浸泡3
‑
10h，得到混合物A；
[0010]S3：蒸煮处理
[0011]将混合物A置入蒸煮器中，进行旋转加压加热蒸煮处理，控制温度130
‑
180℃，蒸煮时间1
‑
6h；
[0012]S4：泄压处理
[0013]对上述蒸煮器进行瞬时泄压处理，混合物A进行冷却至32
‑
40℃，将蒸煮处理后的混合物A从蒸煮器里排出，收集备用；
[0014]S5：制备木质素分离物
[0015]将蒸煮处理后的混合物A进行水洗，减压过滤，分离滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ，滤液Ⅰ为木质素
分离物，备用；
[0016]S6：制备木质素
[0017]将上述滤液Ⅰ进行浓缩，对浓缩液进行萃取，对下层的萃取进行离心、干燥，得到木质素；
[0018]S7：制备黄腐酸
[0019]将木质素进行球磨处理，再与双氧水、硫酸亚铁、过硫酸钠、二氧化锰和凹凸棒土进行混合，得到黄腐酸；
[0020]S8：滤渣Ⅰ水解
[0021]将步骤S5中滤渣Ⅰ与纤维素复合酶混合进行酶水解反应，控制温度45
‑
55℃，转速75
‑
150rad/min，时间3
‑
4天，减压过滤，得到滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ，对滤渣Ⅱ进行离心、干燥和粉碎，得到干燥后的滤渣Ⅱ粉末；
[0022]S9：制备纤维素分离物
[0023]取上述步骤得到的滤渣Ⅱ粉末与2％的硝酸进行混合，高压下加热两次，过滤
[0024]两次，分离滤液滤渣，滤渣为得到的纤维素分离物，滤液备用；
[0025]S10：制备微晶纤维素
[0026]将上述步骤得到的纤维素分离物与3
‑
8％的H2O2按1
‑
2:10
‑
15进行混合，漂白2
‑
3h，温度70
‑
90℃，再置入超声波处理1
‑
2h，过滤，得到纯白色微晶
[0027]纤维素；
[0028]S11：制备半纤维素分离物
[0029]将步骤S9中的过滤的滤液合并在一起，得到含半纤维素分离物的混合
[0030]滤液
Ⅴ
；
[0031]S12：制备木糖
[0032]向混合滤液
Ⅴ
中加入氢氧化钠溶液至pH6
‑
7，再过滤，对滤液进行脱色脱毒处理，再浓缩，得到木糖液。
[0033]进一步地，所述步骤S1中的原料颗粒粉碎规格为长1.5
‑
2cm，宽0.5
‑
1cm，农林废弃物干燥至含水量8
‑
12％。
[0034]进一步地，所述步骤S2中的亚硫酸胺溶液的质量分数为8
‑
15％。
[0035]进一步地，所述步骤S3中的蒸煮处理，具体分为两个步骤：第一步，将混合物A置入蒸煮器中，对蒸煮器进行旋转加压加热，控制温度130
‑
150℃，搅拌转速为80
‑
150r/min，工作压力为0.6
‑
1.2Mpa，保温1
‑
1.5h；第二步，对蒸煮器进行升温至170
‑
180℃，再保温3
‑
5h。
[0036]进一步地，所述步骤S6中的提取木质素，具体包括如下步骤：
[0037]S6.1：将步骤S5中滤液进行浓缩处理，得到浓缩液；
[0038]S6.2：向浓缩液中加入乙醚进行萃取，静置15
‑
30min，萃取液进行分层，分离萃取液，得到上层萃取液和下层萃取液；
[0039]S6.3：对下层的萃取液进行离心处理，将离心处理后的固体物进行干燥，得到木质素。
[0040]进一步地，所述步骤S7中的制备黄腐酸，具体包括如下步骤：
[0041]S7.1：将木质素用球磨机进行球磨处理，时间1
‑
2h，过100
‑
200目筛，得到木质素细粉；
[0042]S7.2：取1
‑
2份的木质素细粉置于容器中，向容器中加入3
‑
5份的双氧水、0.1
‑
0.3份的硫酸亚铁，搅拌30
‑
45min；
[0043]S7.3：将容器置于70
‑
80℃的水浴锅中，再向容器中加入0.1
‑
0.3份的过硫酸钠，0.05
‑
0.1份的二氧化锰、0.05
‑
0.1份的凹凸棒土，搅拌时间1
‑
2h，得到混合液B；
[0044]S7.4：将混合液B进行过滤、干燥和粉碎，得到黄腐酸粉末。
[0045]进一步地，所述步骤S9中的制备纤维素分离物，具体包括如下步骤：
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农林废弃物资源回收利用方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：原料的预处理将农林废弃物进行除尘、水洗、干燥、粉碎，得到农林废弃物颗粒；S2：浸泡处理取2
‑
3份的农林废弃物颗粒与9
‑
18份的亚硫酸胺溶液进行混合，搅拌均匀，浸泡3
‑
10h，得到混合物A；S3：蒸煮处理将混合物A置入蒸煮器中，进行旋转加压加热蒸煮处理，控制温度130
‑
180℃，蒸煮时间1
‑
6h；S4：泄压处理对上述蒸煮器进行瞬时泄压处理，混合物A进行冷却至32
‑
40℃，将蒸煮处理后的混合物A从蒸煮器里排出，收集备用；S5：制备木质素分离物将蒸煮处理后的混合物A进行水洗，减压过滤，分离滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ，滤液Ⅰ为木质素分离物，备用；S6：制备木质素将上述滤液Ⅰ进行浓缩，对浓缩液进行萃取，对下层的萃取进行离心、干燥，得到木质素；S7：制备黄腐酸将木质素进行球磨处理，再与双氧水、硫酸亚铁、过硫酸钠、二氧化锰和凹凸棒土进行混合，得到黄腐酸；S8：滤渣Ⅰ水解将步骤S5中滤渣Ⅰ与纤维素复合酶混合进行酶水解反应，控制温度45
‑
55℃，转速75
‑
150rad/min，时间3
‑
4天，减压过滤，得到滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ，对滤渣Ⅱ进行离心、干燥和粉碎，得到干燥后的滤渣Ⅱ粉末；S9：制备纤维素分离物取上述步骤得到的滤渣Ⅱ粉末与2％的硝酸进行混合，高压下加热两次，过滤两次，分离滤液滤渣，滤渣为得到的纤维素分离物，滤液备用；S10：制备微晶纤维素将上述步骤得到的纤维素分离物与3
‑
8％的H2O2按1
‑
2:10
‑
15进行混合，漂白2
‑
3h，温度70
‑
90℃，再置入超声波处理1
‑
2h，过滤，得到纯白色微晶纤维素；S11：制备半纤维素分离物将步骤S9中的过滤的滤液合并在一起，得到含半纤维素分离物的混合滤液
Ⅴ
；S12：制备木糖向混合滤液
Ⅴ
中加入氢氧化钠溶液至pH6
‑
7，再过滤，对滤液进行脱色脱毒处理，再浓缩，得到木糖液。2.根据权利要求1所述的一种农林废弃物资源回收利用方法，其特征在于，所述步骤S1中的原料颗粒粉碎规格为长1.5
‑
2cm，宽0.5
‑
1cm，农林废弃物干燥至含水量8
‑
12％。3.根据权利要求1所述的一种农林废弃物资源回收利用方法，其特征在于，所述步骤S2
中的亚硫酸胺溶液的质量分数为8
‑
15％。4.根据权利要求1所述的一种农林废弃物资源回收利用方法，其特征在于，所述步骤S3中的蒸煮处理，具体分为两个步骤：第一步，将混合物A置入蒸煮器中，对蒸煮器进行旋转加压加热，控制温度130
‑
150℃，搅拌转速为80
‑
150r/min，工作压力为0.6
‑
1.2Mp...

【专利技术属性】
技术研发人员：李力，
申请(专利权)人：德安县塑丽龙纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：