溶解漿預(yù)水解液中木糖轉(zhuǎn)化利用的工藝研究.pdf

1、在制漿造紙行業(yè)中，常規(guī)的制漿工藝通常保留纖維素而將半纖維素和木素溶解在黑液中除去，這是對生物質(zhì)資源的極大浪費(fèi)。近年來，以硫酸鹽為基礎(chǔ)的溶解漿制漿工藝將生物質(zhì)精煉理念融合在一起，在制漿前進(jìn)行預(yù)處理以脫除半纖維素從而獲得較高質(zhì)量的溶解漿。預(yù)水解液中含有半纖維素降解產(chǎn)物、小分子木素、糠醛、乙酸等產(chǎn)物，這些組分經(jīng)過回收再利用，一方面可以減輕環(huán)境污染負(fù)荷，另一方面可以給制漿造紙企業(yè)帶來額外經(jīng)濟(jì)效益。
　　本論文采用十二烷基苯磺酸鈉（SDBS

2、）輔助熱水預(yù)處理?xiàng)钅?，研究了預(yù)水解液組分變化與P因子之間的關(guān)系，以及對此工藝中半纖維素脫除機(jī)理進(jìn)行了研究。十二烷基苯磺酸鈉輔助熱水預(yù)處理?xiàng)钅具^程中，十二烷基苯磺酸鈉一方面促進(jìn)了楊木與熱水之間的固液傳質(zhì)，另一方面，補(bǔ)加微量氫離子促進(jìn)了半纖維素的降解溶出，二者協(xié)同作用，可以保證在低P因子（<1500）預(yù)處理的同時提高低聚木糖的得率（48.9％）。十二烷基苯磺酸鈉加入量的提高會使預(yù)水解液pH值提高，而不利于半纖維素的溶出。因此，在預(yù)處理過程中

3、加入適量十二烷基苯磺酸鈉和微量氫離子可以保證半纖維素高溶出率的前提下減少了低聚木糖組分的降解。加入SDBS促進(jìn)了固液傳質(zhì)，降低了生物質(zhì)原料的“頑抗性”，而氫離子的補(bǔ)加促進(jìn)了半纖維素的降解溶出。
　　論文還探討了分離提純預(yù)水解液中低聚木糖的方法，采用活性炭單段吸附、活性炭濕氧化吸附、兩段活性炭吸附、樹脂層析柱處理等方法對預(yù)水解液中的有機(jī)物進(jìn)行分離提純?；钚蕴拷?jīng)過硝酸處理后，其表面酸性基團(tuán)含量增加，其比表面積在硝酸濃度為2%時升高，其

4、對木素吸附能力提高（7.3%），若繼續(xù)提高硝酸濃度，其比表面積開始下降。在硝酸濃度為2%時，活性炭濕氧化后等溫吸附和吸附動力學(xué)研究結(jié)果表明，活性炭吸附預(yù)水解液中糖組分和木素過程中包括物理吸附和化學(xué)吸附，其中物理吸附占主要作用。兩段活性炭吸附時木素去除率較高，在一段活性炭與預(yù)水解液重量比1:30和吸附2h條件下，木素脫除率為69%，在二段重量比為1:20和吸附1h條件下，木素脫除率高達(dá)89.7%。采用D301陰離子交換樹脂吸附溶液中糠醛和