[發明專利]一種從農林生物質原料中提純木質素的方法

在審

• 申請號: 202010583883.9
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN113831549A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 孫付保;曾誠;宋國杰;任洪艷;孟超然
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08H8/00
• 分類號: C08H8/00;C08H7/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 楊慧林

本發明公開了一種從農林生物質原料中提純木質素的方法，從農林生物質原料中提純木質素的方法包括如下步驟：將農林生物質原料、甘油混合得到混合液，在堿催化條件下蒸煮得到蒸煮液，其中，所述農林生物質原料和所述甘油的質量比為(1:5)?(1:15)；對所述蒸煮液降溫，過濾處理得到富含纖維素的基質和第一過濾液；將所述基質與低沸點有機溶劑混合洗滌，過濾處理得到第二過濾液；再將所述第一過濾液和第二過濾液混合得到合并液，之后采用微濾膜對所述合并液微濾得到微濾液；采用超濾膜對所述微濾液進行超濾得到截留液和超濾液，調節所述截留液的pH至2.0?3.0得到含木質素的產物。上述方法具有節能環保、成本低廉且木質素的提純度高的優點。

技術領域

本發明涉及農林生物質原料資源化利用和生物質化工技術領域，尤其涉及一種從農林生物質原料中提純木質素的方法。

背景技術

環境挑戰和能源安全使社會迫切尋求可持續再生的碳中性資源作為原料，生產生物基材料、化學品和生物能源。其中，利用有機溶劑對生物質原料進行生物煉制具有多種獨特優勢，例如：對各種纖維質原料適用性強；消耗水電和化學藥品少；經濟成本低等，因此受到國內外研究者的廣泛關注。

然而，傳統的農林生物質原料的處理方法在提取木質素的過程中，不僅會造成能源的浪費，還會使環境受到破壞，并且無法有效地提取農林生物質原料中的木質素。具體而言，一方面，是因為傳統的處理方式會造成經處理后的廢液中仍含有許多未被消耗的甘油；另一方面，木質素分離效果差，大量被脫除的木質素會溶解在廢液中形成黑液，與未被消耗的甘油一起被排放掉，木質素的提純度低，白白浪費。因此，對含纖維質的農林生物質原料中木質素的提純成為亟待解決的問題。

有研究學者提出采用加水加酸的方式將含纖維質的農林生物質原料中的木質素進行提取，但是該方法缺點明顯，第一：消耗大量的水資源；第二，水與其它低沸點有機溶劑相比，沸點較高，難以蒸發，因此需要耗費巨大電能。第三，進行加酸降低溶液pH時，需要加入大量的酸(如鹽酸、硫酸等)，耗費成本較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種從農林生物質原料中有效提純木質素的方法，該方法具有節能環保、成本低廉且木質素的提純度高的優點。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種從農林生物質原料中提純木質素的方法，其包括如下步驟：

一種從農林生物質原料中提純木質素的方法，其包括如下步驟：

(1)將農林生物質原料、甘油混合得到混合液，在堿催化條件下蒸煮得到蒸煮液，其中，所述農林生物質原料和所述甘油的質量比為(1:5)-(1:15)；

(2)對所述蒸煮液降溫，過濾處理得到富含纖維素的基質和第一過濾液；

將所述基質與低沸點有機溶劑混合洗滌，過濾處理得到第二過濾液；

再將所述第一過濾液和第二過濾液混合得到合并液，之后采用微濾膜對所述合并液微濾得到微濾液；

(3)采用超濾膜對所述微濾液進行超濾得到截留液和超濾液，調節所述截留液的pH至2.0-3.0得到含木質素的產物。

上述從農林生物質原料中提純木質素的方法簡單，具體優點如下：

1)對蒸煮液中進行兩次過濾提升合并液中木質素的含量，利于提高木質素的得率。

2)在抽濾處理得到第二過濾液的過程中，采用低沸點有機溶劑進行稀釋，既可以將基質中殘留的木質素盡可能多的洗脫至第二過濾液中，又利于后續降低合并液中的甘油粘度，方便合并液通過微濾膜和超濾膜，不易堵塞濾膜。此外，相比于水，選用低沸點的有機溶劑還利于后續蒸發，循環利用。