【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种综合利用生物质原料的方法,具体地说是一种提取生物质原料中纤维素、半纤维素和木质素的方法。
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。此外,用分离纯化的纤维素做原料,可以制造人造丝,赛璐玢以及硝酸酯、醋酸酯等酯类衍生物和甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素钠等醚类衍生物,用于石油钻井、食品、陶瓷釉料、日化、合成洗涤、石墨制品、铅笔制造、电池、涂料、建筑建材、装饰、蚊香、烟草、造纸、橡胶、农业、胶粘剂、塑料、炸药、电工及科研器材等方面。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。制浆造纸工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。事实上,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壤改良剂、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。目前,木素主要是作为制浆造纸副产品生产的,例如木素磺酸盐、硫酸盐木素等。但这些木素含有硫元素同时木素纯度较低、成分复杂、分子量分布广、粘度低、分散度高、加工性能差、几乎没有热塑性 ...
【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125?145℃,固液质量比为1:5?1:10,反应时间15?65min,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70?95%,所述乙酸与甲酸的质量比为1:1?1:12,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30?80℃,固液质量比为1:10?1:15,并将得到的反应液进行第二次固液分离;所述混合酸液中,总酸浓为70?95%,所述乙酸与甲酸的质量比为1:1?1:112,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、所述细浆纤维素经过漂白得到所需的纤维素。(5)收集步骤第一次和第二次固液分离得到的液体,于50?100℃,1 ...
【技术特征摘要】
1.一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125-145°C,固液质量比为1:5-1:10,反应时间15-65min,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70-95%,所述乙酸与甲酸的质量比为1:1-1:12,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30-80°C,固液质量比为1:10-1:15,并将得到的反应液进行第二次固液分离; 所述混合酸液中,总酸浓为70-95%,所述乙酸与甲酸的质量比为1:1-1:112,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、所述细浆纤维素经过漂白得到所需的纤维素。(5)收集步骤第一次和第二次固液分离得到的液体,于50-100°C,l_20kpa下进行蒸发,得到甲酸和乙酸蒸汽和浓缩液,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,得到的液体经脱色、过滤和浓缩结晶处理后得到木糖。2.根据权利要求1所述的生物质原料的综合利用工艺,其特征在于: 所述漂白包括: 碱处理,所述碱用量占所述细浆纤维素质量的1_10%,温度为50-100°C,抽提时间0.5-2h,浆浓 5-15% ; 螯合剂预处理,所述螯合剂的质量占所述细浆纤维素质量的0.5-1%,pH值控制在2-4之间,温度50-80°C,时间2-4h,浆浓3-5% ; 碱性过氧化氢漂白,碱性过氧化氢的质量占所述细浆纤维素质量的1_7%,pH值控制在10-12之间,温度90-120°C,漂白时间l-6h,浆浓5-15% ;和 酸处理,所述酸的质量占所述细浆纤维素质量的2-3%,pH值控制在2-4之间,温度30-550C,时间 0...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐一林,江成真,高绍丰,刘洁,刘云鹏,张茜,
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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