[发明专利]生产木糖和溶解浆料的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种由含木聚糖的生物质如阔叶材生产木糖和溶解浆料的方法。

发明背景

美国专利3 132 051，Ledoga S.p.A(1964年5月5日出版)公开了一种通过用二氧化硫溶液处理含半纤维素的植物物质而制备浓木糖溶液的方法。该方法在60-130℃下在密闭容器中在基本不存在液相下，即以低水/木料比进行1-6小时。在参考文献中列举了二氧化硫的量为无水植物物质的1-10％。在参考文献中还列举了残余纤维木质素(cellolignin)材料可用于右旋糖糖化或纤维素生产或作为燃料或用于生产人造纤维。

DE OS 23 28 450，Lignin-Chemie Waldhof GmbH(1975年1月2日出版)公开了一种通过在压力下用过量SO₂水解木料，其后用氨中和并结晶而生产结晶木糖的方法。根据实施例，水解用含约30g/L SO₂的水溶液进行。水解温度为130℃，水解时间为2小时。在参考文献中列举了来自水解的木料残余物可在碱性纤维素方法中用于生产纤维素。

美国专利4 075 406，Suomen SokeriMelaja A.J.等人(1978年2月21日)涉及一种由通过含戊糖的原料，尤其是含木聚糖的原料酸水解得到的富戊糖溶液生产木糖的方法。该方法包括用离子交换层析技术分离。分离可以用可以为碱土金属盐形式的聚苯乙烯磺酸盐阳离子交换树脂进行。在实施例I中，分离用锶形式的强酸性阳离子交换树脂进行。根据实施例II，用于得到分离的原料的酸水解用硫酸进行。

E.L.Springer和K.A.Libkie在Tappi，第63卷，No.7(1980年7月)，第119-120页中描述了将桦木用二氧化硫预水解。根据参考文献的实验部分，预水解在以下条件下在蒸气相中进行：100-120℃的温度，120分钟反应时间，水/木料比0.57∶1，液体中SO₂的量为14％和13％。参考文献中显示得到浓度为10％以上的木糖溶液。还显示预水解的残余物对于进一步加工成浆料、葡萄糖或其它产物的适应性需要详细地研究。

芬兰专利63267(对应于CA专利1 173 602)，A.(1982年6月9日出版)公开了一种通过多步蒸煮生产高α纤维素专用浆料的方法，其包括用无机酸预水解和用硫酸盐法蒸煮。预水解在基于木料干重1-2％硫酸或0.3-1.0％二氧化硫的存在下，以1∶2.5-1∶3.5的液体∶木料比且在140-150℃的温度下进行30-60分钟，由此溶解20-30％的木料干物质。列举了从木片中分离的水解产物含有溶解的半纤维素，其大部分被分解成单糖。

G.S.Kosaya，V.D.Kosheleva & M.A.Prokop’eva在Bumazh，Prom.No.9：12-13(1982年9月)中描述了一种生产硫酸盐法溶解浆料的新预水解方法。列举了水解碳水化合物和磺酸盐木质素的新预水解方法包括使用二氧化硫水溶液(例如来自漂白浆料酸化的流出物)。还列举了新方法允许水解时间和温度降低和浆料收率提高(提高1.0-1.5％)，同时保持所需浆料质量。列举了最佳二氧化硫剂量为烘干木料的0.05-0.10重量％。预水解在165-170℃下进行45分钟。溶解浆料的原料为松木和落叶松木。没有回收木糖，因此没有提到木糖收率。

美国专利4 436 586，Kamyr Inc.(1984年3月13日出版)公开了一种如下由纤维素纤维材料生产碳水化合物材料和硫酸盐浆料的方法：通过温和酸预水解(0.2-0.5％H₂SO₄和约120℃或更小的温度)，其后温和碱预萃取(0.5-4.0％ NaOH和约60-90℃的温度)，从纤维素材料中除去含碳水化合物的水解产物并进行预水解且预萃取的纤维素材料的硫酸盐蒸煮以生产硫酸盐浆料。列举了水解产物含有己糖和戊糖，可将其例如发酵成乙醇和丁醇。