[發明專利]采用木質纖維生物質聯產纖維糖、紙漿纖維及木質素復合肥的方法

在審

• 申請號: 202211580644.3
• 申請日: 2022-12-07
• 公開（公告）號: CN115787343A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 劉超;李濱;于光;劉哲軒;崔球
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: D21H11/12
• 分類號: D21H11/12;C08H7/00;C05G1/00;C05G5/12;C05F11/00;C05F17/20;C05F17/40;C12P19/02;C12P19/14;D21H15/06;D21B1/02;D21C5/00;D21D1/20;D21D5/02
• 代理公司: 山東康裕律師事務所 37311
• 代理人: 傅培

1.采用木質纖維生物質聯產纖維糖、紙漿纖維及木質素的方法；其特征在于：包括以下步驟：

（1）前處理：將木質纖維生物質切斷至3-10 cm，清洗后備用；

（2）蒸煮預處理：按照固液比1:4-1:10，向步驟（1）得到的木質纖維生物質中加入預處理反應試劑，在100-140℃的溫度條件下蒸煮處理40-120 min得到反應物；其中，所述預處理反應試劑中氨水濃度為10-25wt%、亞鐵離子濃度0-0.01wt%、適量亞硫酸鈉以及氧化劑；其中，亞硫酸鈉為生物質原料重量的2-10wt%；

（3）將步驟（2）得到的反應物進行固液分離，得到含有木質素的黑液和纖維素為主的固體；將固體清洗中性備用，清洗后的水洗液與黑液混合，得到混合液，備用；

（4）將步驟（3）得到的固體進行磨漿和分級篩分，得到長纖維和細小纖維；其中，長纖維的長度為0.5-5 mm，用作紙漿；細小纖維的長度小于0.5 mm，經過酶解制糖；

（5）將步驟（3）中得到的混合液加熱濃縮，至固形物含量為25-40wt%，干燥，得到含氮元素的粉狀木質素。

2.根據權利要求1所述的木質纖維生物質聯產纖維糖、紙漿纖維及木質素的方法，其特征在于：步驟（2）所述的氧化劑為氧氣或者雙氧水；其中，采用氧氣為氧化劑時，具體操作為：將氧氣通入密閉反應裝置中，直至壓力為0.6-1.5 MPa，然后進行蒸煮預處理；采用過氧化氫作為氧化劑時，預處理反應試劑中過氧化氫的濃度為3-8wt%，蒸煮處理的溫度不高于120℃，處理時間小于90min。

3.根據權利要求1所述的木質纖維生物質聯產纖維糖、紙漿纖維及木質素的方法，其特征在于：步驟（4）中，磨漿的物料濃度為4-10%，分級篩分的篩網孔徑為16-60目。

4.根據權利要求1所述的木質纖維生物質聯產纖維糖、紙漿纖維及木質素的方法，其特征在于：步驟（4）中，細小纖維酶解制糖的具體步驟為：配置濃度為5-25%的細小纖維漿液，添加纖維素酶2-10 FPU/g纖維素，在40-50℃下酶解糖化24-48 h，反應結束后固液分離，得到糖液以及酶解渣。

5.根據權利要求1所述的木質纖維生物質聯產纖維糖、紙漿纖維及木質素的方法，其特征在于：步驟（5）中混合液加熱濃縮的同時，同步回收氨氣。

6.根據權利要求1所述的木質纖維生物質聯產纖維糖、紙漿纖維及木質素的方法，其特征在于：所述的木質纖維生物質是秸稈、玉米芯、麥稈或廢樹枝；所述清洗采用水膜除塵的方法，具體為采用噴淋水清洗木質纖維生物質。

7.采用權利要求1所述方法制備得到的粉狀木質素在制備木質素復合肥中的應用。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于：具體為：稱取粉狀木質素為40-80份、磷肥25-35份、鉀肥25-35份，氮肥0-15份，混合均勻后造粒、烘干，即得到木質素復合肥。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于：所述的磷肥為磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸鈣、重過磷酸鈣、磷酸二氫鈣、鈣鎂磷肥、磷礦粉中的任意一種或者幾種的混合物；所述的鉀肥為硫酸鉀、氯化鉀、磷酸二氫鉀、鉀石鹽中的任意一種或者幾種的混合物；所述的氮肥為硫酸銨、尿素、碳酸氫銨、硝酸鈉、硝酸銨、硝酸銨中的任意一種或者幾種的混合物。

10.根據權利要求7-9中任意一項所述的應用，其特征在于：所述木質素復合肥中還包括適量步驟（4）得到的酶解渣，所述酶解渣的用量為肥料重量的0-30wt%。