[發明專利]一種二乙二醇木質素溶劑以及木質素分離提取方法

有效

• 申請號: 201510410665.4
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105037743B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 許愛榮;徐銳;趙爽;吳峰敏;劉翠云
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C08H7/00
• 分類號: C08H7/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本發明涉及木質素溶劑技術領域，具體涉及一種二乙二醇木質素溶劑以及木質素分離提取方法。

背景技術

木質素是構成植物骨架的主要成分之一，全世界每年由植物的生態循環鏈再生的木質素約達500億噸，是自然界中僅次于纖維素的第二大可再生、可生物降解資源，也是自然界中唯一環境友好的芳香族天然高分子化合物。木質素可以用作重要的化工原料。然而，在化學工業中木質素遠遠沒有被充分利用，主要是因為現有工藝中木質素分離提取工藝復雜、成本高或污染嚴重。目前，木質素一般作為木材水解工業和造紙工業的副產物，由于得不到充分利用，變成了環境污染物。已報道的分離提取木質素的方法有堿法、亞硫酸鹽法、有機溶劑法、熱磨機械法等（Chem. Rev. 2010, 110, 3552）。其中有機溶劑法被認為是最好的分離木質素的技術。但是該法分離得到的木質素分子量低，活性高不穩定，而且常在高溫高壓下操作，因此需要耐高溫高壓設備。近年來，離子液體在分離提取木質素的研究方面 取得了重要的研究成果（J. Wood Chem. Technol. 2007，27: 23；Green Chem. 2009, 11, 339；Biotechnol. Bioengineer. 2009，102, 1368; J. Agric. Food Chem. 2010, 58, 2915；Green Chem. 2011, 13, 3255；Green Chem. 2011, 13, 3124；J. Chem. Technol. Biotechnol. 2013，88, 1248；Aust. J. Chem. 2012, 65, 1465）。但是離子液體的不足之處是價格昂貴、粘度大、分離木質素溫度高，從而導致機械攪拌裝置機械強度和和成本增加。

發明內容

本發明的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種二乙二醇木質素溶劑以及木質素分離提取方法，該木質素溶劑成本低、綠色環保、無腐蝕性，在常溫下就可以分離提取木質素，并且溶劑易回收循環使用，無污染物排放，因此無需使用耐腐蝕設備，不需要加熱裝置或耐高壓設備，節約原料和能源、投資成本低，實用性強，易實現工業化推廣。

本發明為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是：一種二乙二醇木質素溶劑，按重量百分比包括20-40%的水和60-80%的二乙二醇。

一種二乙二醇木質素溶劑的制備方法，按照重量百分比取20-40%的水和60-80%的二乙二醇，將二乙二醇加入水中，攪拌均勻后得到木質素溶劑。

利用上述二乙二醇木質素溶劑進行木質素分離提取的方法，將含有木質素的原料棉花秸稈粉碎后加入盛有木質素溶劑的萃取池中，常溫下攪拌1～2小時后將混合漿料轉入沉淀池進行固液分離，將液體泵入水洗萃取池中，固液分離后，固相即為分離得到的木質素。

利用上述二乙二醇木質素溶劑進行木質素分離提取的方法，具體包括以下步驟：

1）、將含有木質素的棉花秸稈依次經過破碎機和球形碾磨機，得到粉碎后的物料；

2）、將粉碎后的物料加入盛有木質素溶劑的攪拌萃取池中，在常溫下攪拌1～2小時，得到混合漿料；

3）、將攪拌萃取后的混合漿料泵入沉淀池中進行固液分離，液相為木質素溶液，固相經過干燥機烘干后即為纖維素粗產品；

4）、將木質素溶液泵入水洗萃取池中，攪拌10～30分鐘，攪拌后的物料泵入木質素沉淀池中進行固液分離，液相為溶劑水溶液，固相經過干燥機烘干后即為木質素；

5）、將溶劑水溶液泵入水/萃取劑分離塔中，分離塔塔頂的水經過換熱后輸送至分離塔，塔底的萃取劑經換熱后輸送至混合攪拌萃取池，實現木質素溶劑的循環利用。

有益效果

本發明的木質素溶劑為二乙二醇和水的混合溶劑，具有綠色環保、無腐蝕性的優良性能；而且該木質素溶劑在常溫下就可以從含有木質素的棉花秸稈中分離提取木質素，不需要加熱裝置或耐高壓設備，且提取木質素后該溶劑可以回收、循環使用；因此，使用該木質素溶劑從稻草秸稈中分離提取木質素，可節約原料和能源、降低投資成本低，實用性強，易實現工業化推廣。

附圖說明

圖1為本發明木質素分離提取工藝的流程示意圖；

圖2為本發明提取得到木質素的紅外圖；

附圖標記：1、破碎機，2、球形碾磨機，3、攪拌萃取池，4、沉淀池，5、水洗萃取池，6、木質素沉淀池，7、水/萃取劑分離塔。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明：

實施例1