綠竹高沸醇處理工藝的研究.pdf

1、高沸醇溶劑處理具有壓力小、安全性高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，高沸醇溶劑處理技術(shù)可以作為一種環(huán)保、高效的生物質(zhì)組分分離技術(shù)，開(kāi)發(fā)高沸醇溶劑處理技術(shù)，可為溶解漿制備和生物質(zhì)精煉提供一條技術(shù)方案，為高沸醇有機(jī)溶劑處理技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用提供理論依據(jù)。本研究以綠竹為原料，高沸醇1,4-丁二醇為處理藥液，探索竹材高沸醇溶劑處理工藝；研究利用紫外多波長(zhǎng)法同步快速測(cè)定綠竹高沸醇處理液中的木素、糠醛和羥甲基糠醛濃度的方法，探討高沸醇對(duì)綠竹組分分離的作用效率，建立高沸

2、醇處理木素和半纖維素溶出動(dòng)力學(xué)方程。
　　以綠竹為原料，研究高沸醇處理液中木素、糠醛和羥甲基糠醛濃度快速測(cè)定方法。采用紫外光譜法，選擇測(cè)量波長(zhǎng)325nm，建立高沸醇木素濃度與其對(duì)應(yīng)吸光度值得標(biāo)準(zhǔn)曲線，排除糠醛、羥甲基糠醛和乙酰丙酸對(duì)木素測(cè)定的干擾，實(shí)現(xiàn)高沸醇處理液中木素的快速測(cè)定。
　　以高沸醇為處理藥液，研究高沸醇濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、固液比及酸等工藝參數(shù)對(duì)處理過(guò)程中綠竹組分移除效率的影響，開(kāi)發(fā)出高效移除半纖維素和木素

3、但纖維素少降解的處理技術(shù)。竹材高沸醇處理的適宜條件：1,4-丁二醇溶劑濃度為40%（v/v），處理溫度為190℃，處理時(shí)間為45 min，固液比為1:7（m/v）。探討酸催化劑對(duì)高沸醇處理過(guò)程中綠竹組分移除效率的影響，分析酸催化劑對(duì)木素和半纖維素脫出速率的影響。酸催化劑能夠顯著地降低處理溫度，縮短反應(yīng)時(shí)間。竹材酸催化高沸醇處理的適宜條件：硫酸量為0.05mol/L，1,4-丁二醇溶劑濃度為40%（v/v），處理溫度為170℃，處理時(shí)間為

4、45 min，固液比為1:7（m/v）。
　　研究木素和半纖維素溶出及降解動(dòng)力學(xué)，探討傳統(tǒng)的假一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)高沸醇處理過(guò)程中木素和半纖維素溶出規(guī)律的預(yù)測(cè)；在傳統(tǒng)假一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型中，引入―潛在移除度‖方法，可準(zhǔn)確地對(duì)木素和半纖維素的移除率進(jìn)行預(yù)測(cè)。木素及半纖維素溶出率修正模型的表達(dá)式為--bR L-=e d A exp(0 Ea/HBS RT])[ t L1(100)′， d R X=X( exp(1--t k1′100)

5、，經(jīng)最小二乘法及多元一次線性回歸對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行擬合，可知兩個(gè)模型中指前因子和反應(yīng)的活化能分別為7.5×1011、2.01×1014和105000.0J/mole、128817.1 J/mole，且木素和半纖維素的潛在溶出度dL與高沸醇處理的工藝條件有關(guān)；分析模型預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)值，發(fā)現(xiàn)兩者相關(guān)系數(shù)的平方可達(dá)98%，說(shuō)明上述模型可較好地預(yù)測(cè)綠竹高沸醇處理過(guò)程中木素和半纖維素的溶出率。
　　綜合可知，本論文探索利用高沸醇處理來(lái)實(shí)現(xiàn)綠竹組分