【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种生物质原料的综合利用方法,具体地说是ー种利用生物质原料制备纸浆、回收木质素并联产糠醛和生物碳的方法。
技术介绍
生物质原料以植物体的形式存在,主要成分为纤维素、半纤维素和木质素,其中,纤维素占40%左右,半纤维素占25%左右,木质素占20%左右,地球上每年由光合作用生成的生物质原料总量超过2000亿吨,因此生物质原料是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。纤维素是植物细胞壁的主要成分。全世界用于纺织造纸的纤维素,每年达800万吨。纤维素是构成纸浆的主要成分,另外还有不同程度的半纤维素、木素、树脂、色素、果胶和灰分等物质。其中纤维素和半纤维素是纸浆需要的基本成分,而其它成分均属除掉之列。在自然界中,木质素的储量仅次于纤维素,而且每年都以500亿吨的速度再生。木质素是一种很有价值的化工原料,高纯度的无硫木素可用做酚类树脂、聚氨酯泡沫、环氧树脂等聚合物添加剂以及土壌改良剂、农药缓释剂等,木素应用在这些方面可使其附加值远高于作为燃料燃烧后回收热量的附加值。制浆造纸エ业每年要从植物中分离出大约1. 4亿吨纤维素,同时得到5000万吨左右的木质素副产品,但迄今为止,超过95%的木质素仍以“黑液”直接排入江河或浓缩后烧掉,很少得到有效利用。中国专利CN101864683A公开了ー种木质纤维原料的预处理方法,该专利将木质素原料与有机酸溶液和催化剂的混合液混合后,进行第一步处理,得到液固混合物并进行固液分离,得到预处理液和纤维素固体;采用有机酸溶液洗涤得到纤维素固体;得到的预处理黑液与得到的洗涤黑液混合后循环用于第一歩处理过程;然后将循环使用至少3次的混合黑 ...
【技术保护点】
一种生物质原料的综合利用工艺,其特征在于,包括如下步骤:(1)将生物质原料粉碎后,在过氧化氢的催化作用下,使用由甲酸、乙酸形成的有机酸液对所述原料进行蒸煮,控制蒸煮温度80?110℃,固液质量比为1:5?1:12,反应时间10?90min,并将得到的反应液进行第一次固液分离;所述有机酸液中,总酸浓为60?95%,所述乙酸与甲酸的质量比为25:1?1:1,余量为水,过氧化氢占生物质原料的1?8%;(2)收集所述第一次固液分离得到的固体,在过氧化氢的催化作用下,采用甲酸、乙酸形成的混合酸液对所述固体进行酸洗,控制酸洗温度20?100℃,固液质量比为1:4?1:15,并将得到的反应液进行第二次固液分离;过氧化氢占生物质原料的3?6%;所述混合酸液中,总酸浓为50?70%,所述乙酸与甲酸的质量比为9:1?1:1,余量为水;(3)收集所述第二次固液分离得到的固体,并进行水洗,控制水洗温度为25?90℃,浆浓为1?10%,并将得到的水洗浆进行第三次固液分离;(4)收集所述第三次固液分离得到的固体并筛选得到细浆纤维素,所述细浆纤维素经漂白得到所需的纸浆。(5)收集步骤第一次和第二次固液分离得到的液体 ...
【技术特征摘要】
1.ー种生物质原料的综合利用エ艺,其特征在于,包括如下步骤 (1)将生物质原料粉碎后,在过氧化氢的催化作用下,使用由甲酸、こ酸形成的有机酸液对所述原料进行蒸煮,控制蒸煮温度80-110°C,固液质量比为1:5-1 :12,反应时间10-90min,并将得到的反应液进行第一次固液分离; 所述有机酸液中,总酸浓为60-95%,所述こ酸与甲酸的质量比为25 :1-1 :1,余量为水, 过氧化氢占生物质原料的1-8% ; (2)收集所述第一次固液分离得到的固体,在过氧化氢的催化作用下,采用甲酸、こ酸形成的混合酸液对所述固体进行酸洗,控制酸洗温度20-100°C,固液质量比为1:4-1 15,并将得到的反应液进行第二次固液分离;过氧化氢占生物质原料的3-6% ; 所述混合酸液中,总酸浓为50-70%,所述こ酸与甲酸的质量比为9 :1-1 :1,余量为水; (3)收集所述第二次固液分离得到的固体,并进行水洗,控制水洗温度为25-90°C,浆浓为1_10%,并将得到的水洗浆进行第三次固液分离; (4)收集所述第三次固液分离得到的固体并筛选得到细浆纤维素,所述细浆纤维素经漂白得到所需的纸浆。(5)收集步骤第一次和第二次固液分离得到的液体,在50-100°C,100-300kpa下进行蒸发,得到甲酸和こ酸蒸汽和浓缩液,所述浓缩液的固体含量为70-95wt% ; (6)将步骤(5)中所得的浓缩液加水稀释,搅拌,并进行第四次固液分离,所得到的固体经水洗得到所需的木质素; (7)所述第四次固液分离后,得到的液体为糖溶液,所述糖溶液进行脱水碳化反应后,反应液进行第五次固液分离, 得到的固体为生物碳, 收集第五次固液分离后的液体,并精馏得到成品糠醛。2.根据权利要求1所述的生物质原料的综合利用エ艺,其特征在于 所述脱水碳化反应,控制反应温度为120-220°C,反应时间30-240min,并添加酸式盐类催化剂,酸式盐类催化剂的用量为糖溶液的0. 01-lwt%。3.根据权利要求2所述的生物质原料的综合利用エ艺,其特征在于 所述脱水碳化反应,控制反应温度为200-220°C,反应时间90-180min,并添加的酸式盐类催化剂,酸式盐类催化剂的用量为糖溶液的0. 05-0. 5wt%。4.根据权利要求3所述的由生物质原料生产糠醛的エ艺,其特征在于 所述酸式盐类催化剂为硫酸氢盐、碳酸氢盐、磷酸氢盐或磷酸ニ氢盐。5.根据权利要求1-4任一所述的生物质原料的综合...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐一林,江成真,刘洁,高绍丰,孙智华,刘云鹏,白福玉,
申请(专利权)人:济南圣泉集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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