[發(fā)明專利]一種利用高溫蒸煮分離園林垃圾中木質(zhì)素的方法

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• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104387593A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉樂;鞠美庭;江洋;劉金鵬;劉博群
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號: C08H7/00
• 分類號: C08H7/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及生物質(zhì)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用高溫蒸煮分離園林垃圾中木質(zhì)素的方法。

背景技術(shù)

為了改善城市環(huán)境質(zhì)量，城市綠化成為解決這一問題的有效手段。為使綠化帶更為美觀，經(jīng)常需要對林木花草進(jìn)行修剪，由此產(chǎn)生大量的園林綠化垃圾。如果進(jìn)行填埋處理，雖然可以依靠土壤自身的能力將其降解，但降解時(shí)間長，消耗土壤中的養(yǎng)分，利用率低。如果將其長期堆置，不但占用土地，而且隨著時(shí)間的流逝，堆置物自身發(fā)酵，產(chǎn)生惡臭和滲濾液，嚴(yán)重破壞周邊環(huán)境，對人們正常生活產(chǎn)生極大影響。園林垃圾與城市生活垃圾不同，它是由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。木質(zhì)素是植物界中僅次于纖維素第二豐富的天然高分子。木質(zhì)素分子具有眾多不同種類的活性官能基，兼具可再生、可降解、無毒等優(yōu)點(diǎn)，其綜合利用備受關(guān)注。目前，大多數(shù)園林垃圾中的木質(zhì)素因缺乏應(yīng)用途徑而只能被燃燒或廢棄，因此急需通過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)和物理方法，發(fā)現(xiàn)新的利用途徑，變廢為寶。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述存在問題，提供一種利用高溫蒸煮分離園林垃圾中木質(zhì)素的方法，該方法通過高溫蒸煮分離出園林垃圾中的大部分木質(zhì)素，為其資源化利用提供了基礎(chǔ)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種利用高溫蒸煮分離園林垃圾中木質(zhì)素的方法，包括以下步驟：

1）將園林垃圾粉碎成100目的粉末；

2）將園林垃圾粉末和水混合并攪拌均勻，在溫度為80-100℃下，蒸煮30-60min，反應(yīng)結(jié)束后過濾，將殘?jiān)盟礈旄蓛艉笞匀伙L(fēng)干；

3）將上述風(fēng)干殘?jiān)c乙醇-水溶液混合，在溫度為160-180℃下，蒸煮60-120?min，反應(yīng)結(jié)束后將濾液加熱以去除水分，自然風(fēng)干后得到改性木質(zhì)素。?

所述園林垃圾粉末與水的用量比為1g：10-30mL。

所述乙醇-水溶液中乙醇與水的體積比為1：1，風(fēng)干殘?jiān)c乙醇-水溶液的用量比為1g：10-50mL。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：

1）本發(fā)明采用高溫水蒸煮園林垃圾，可去除園林垃圾中的大量雜質(zhì)，得到高純度的木質(zhì)素產(chǎn)物；

2）本發(fā)明采用高溫乙醇-水溶液蒸煮園林垃圾來分離木質(zhì)素，可以破壞木質(zhì)素分子內(nèi)與分子間的化學(xué)鍵連接，達(dá)到分離、改性木質(zhì)素的效果；

3）本發(fā)明所需設(shè)備簡單，工藝簡便，且不會造成附加的環(huán)境危害，實(shí)現(xiàn)了園林垃圾的高效處理，提高了生物質(zhì)資源利用效率，具有極其深遠(yuǎn)的社會意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明通過以下實(shí)施例進(jìn)一步詳述，但本實(shí)施例所敘述的技術(shù)內(nèi)容是說明性的，而不是限定性的，不應(yīng)依此來局限本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

一種利用高溫蒸煮分離園林垃圾中木質(zhì)素的方法，包括以下步驟：

1）將園林垃圾粉碎成100目的粉末；

2）將園林垃圾粉末和水混合并攪拌均勻，園林垃圾粉末與水的用量比為1g：10mL，在溫度為80℃下，蒸煮60?min，反應(yīng)結(jié)束后過濾，將殘?jiān)盟礈旄蓛艉笞匀伙L(fēng)干；

3）將上述風(fēng)干殘?jiān)c乙醇-水溶液混合，乙醇-水溶液中乙醇與水的體積比為1：1，風(fēng)干殘?jiān)c乙醇-水溶液的用量比為1g：10mL，在溫度為160℃下，蒸煮120?min，反應(yīng)結(jié)束后將濾液加熱以去除水分，自然風(fēng)干后得到改性木質(zhì)素。木質(zhì)素純度為93%，產(chǎn)率（分離木質(zhì)素占原料中木質(zhì)素的比重）為85%。

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實(shí)施例2：

一種利用高溫蒸煮分離園林垃圾中木質(zhì)素的方法，包括以下步驟：

1）將園林垃圾粉碎成100目的粉末；

2）將園林垃圾粉末和水混合并攪拌均勻，園林垃圾粉末與水的用量比為1g：20mL，在溫度為100℃下，蒸煮30min，反應(yīng)結(jié)束后過濾，將殘?jiān)盟礈旄蓛艉笞匀伙L(fēng)干；

3）將上述風(fēng)干殘?jiān)c乙醇-水溶液混合，乙醇-水溶液中乙醇與水的體積比為1：1，風(fēng)干殘?jiān)c乙醇-水溶液的用量比為1g：30mL，在溫度為170℃下，蒸煮90?min，反應(yīng)結(jié)束后將濾液加熱以去除水分，自然風(fēng)干后得到改性木質(zhì)素。

木質(zhì)素純度為92%，產(chǎn)率為88%。

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實(shí)施例3：

一種利用高溫蒸煮分離園林垃圾中木質(zhì)素的方法，包括以下步驟：

1）將園林垃圾粉碎成100目的粉末；

2）將園林垃圾粉末和水混合并攪拌均勻，園林垃圾粉末與水的用量比為1g：30mL，在溫度為100℃下，蒸煮60min，反應(yīng)結(jié)束后過濾，將殘?jiān)盟礈旄蓛艉笞匀伙L(fēng)干；