[發明專利]一種蒸汽爆破預處理后殘留木素的回收和提純的工藝

有效

• 申請號: 201710046548.3
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106832330B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 李軍;楊煥磊;徐峻;莫立煥;匡奕山;郭莎莎
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08H7/00
• 分類號: C08H7/00;C07G1/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明公開了一種蒸汽爆破預處理后殘留木素的回收和提純的工藝。其工藝流程為：備料→預浸漬→蒸汽爆破預處理→預處理殘渣→過濾→風干→球磨→酶解→真空干燥→抽提→濃縮→冷凍干燥；預處理液→酸沉→透析→離心分離→冷凍干燥→抽提→濃縮→冷凍干燥。本發明大大簡化并改進了傳統的木素提純工藝，能得到較純凈的性能優良的木素產品，為工業木素的回收利用及高值轉化提供了良好的前提條件。

技術領域

本發明涉及工業木素的回收提純領域，尤其是涉及一種蒸汽爆破預處理后殘留木素的回收和提純的工藝。

背景技術

20世紀以來，隨著世界經濟的快速發展，人們的物質生活水平不斷提高，伴之人口的激增，世界對能源的需求量急劇增長。能源是維持和推動一個國家發展的原動力，所以不論是高度工業化的發達國家還是經濟迅速增長的發展國家，其對能源的需求量都在與日俱增。面對一系列的能源危機及其引起的重大影響，全世界都在努力尋求可以緩解甚至避免能源危機的措施。因此，人們將目光放在了可再生、無污染的以生物質能為代表的新能源的研究上。作為第二代生物乙醇的纖維素乙醇是通過綜合利用農業廢棄物、林業廢棄物、專用能源作物和各種含纖維素的廢棄物等非糧的木質纖維素為原料，通過整合先進的化學預處理工藝、生物糖化發酵工藝與廢氣處理工藝相結合，實現纖維素乙醇的規模化生產。

傳統的預處理方法大致分為物理法、化學法、物理-化學法和生物法。這些預處理工藝旨在通過物理或化學方法脫除木質結構中的半纖維素或木素，從而有效提高纖維素的酶解效果。因此，預處理后的廢液中和酶解殘渣中存在著大量的木素，這些性能良好的木素具有很高的經濟價值。目前來說，工業木素已廣泛應用于石油化工，高分子材料，工業減水劑和醫藥合成等領域。

發明內容

本發明的目的是提供一種蒸汽爆破預處理后殘留木素的回收和提純的工藝。本發明大大簡化并改進了傳統的木素提純工藝，能得到較純凈的性能優良的木素產品，為工業木素的回收利用及高值轉化提供了良好的前提條件。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種蒸汽爆破預處理后殘留木素的回收和提純的工藝，包括以下步驟：

(1)備料：將原料切段，風干；

(2)預浸漬：將步驟(1)風干后的原料放進帶攪拌的廣口瓶中，再加入酸或堿預浸漬，得預浸漬液；

(3)蒸汽爆破預處理：將步驟(2)所得預浸漬液加入移動式蒸汽爆破裝置中進行蒸汽爆破預處理，得預處理混合液；

(4)過濾：將步驟(3)所得預處理混合液倒進布氏漏斗中抽濾，得預處理殘渣和預處理液；

(5)風干：將預處理殘渣置于干燥通風處風干，直到干度在90％以上；

(6)研磨：將步驟(5)風干后的殘渣加入行星式球磨機中研磨；

(7)酶解：將步驟(6)研磨所得粉末置于空氣搖床中酶解；

(8)真空干燥：將步驟(7)所得酶解液真空干燥；

(9)酸沉：將步驟(4)所得預處理液放進載有pH計的燒杯中調節pH＝2-5酸沉；

(10)透析：將酸沉所得沉淀放進透析袋中透析；

(11)離心分離：將透析后的混合物放進冷凍離心機中離心分離；

(12)冷凍干燥：將離心分離后的沉淀在冷凍干燥儀中干燥；

(13)抽提：將步驟(8)真空干燥后的酶解木素和步驟(12)冷凍干燥后的木素進行索氏抽提、減壓濃縮、冷凍干燥，得純木素。

優選的，步驟(1)中所述原料為玉米秸稈、蔗渣、稻稈、麥稈等農業廢棄生物質原料。

優選的，步驟(1)中所述原料的規格為5cm×0.5cm。