[发明专利]一种生物质原料的综合利用工艺

权利要求书

1.一种生物质原料的综合利用工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将生物质原料粉碎后，在过氧化氢的催化作用下，使用由甲酸、乙酸形成的有机酸液对所述原料进行蒸煮，控制蒸煮温度125-145℃，固液质量比为1：5-1：10，反应时间15-65min，并将得到的反应液进行第一次固液分离；

所述有机酸液中，总酸浓为70-95%，所述乙酸与甲酸的质量比为1：1-1：12，余量为水，过氧化氢占生物质原料的1-8%；

(2)收集所述第一次固液分离得到的固体，在过氧化氢的催化作用下，采用甲酸、乙酸形成的混合酸液对所述固体进行酸洗，控制酸洗温度30-80℃，固液质量比为1：10-1：15，并将得到的反应液进行第二次固液分离；

所述混合酸液中，总酸浓为70-95%，所述乙酸与甲酸的质量比为1：1-1：112，余量为水；

(3)收集所述第二次固液分离得到的固体，并进行水洗，控制水洗温度为25-90℃，浆浓为1-10%，并将得到的水洗浆进行第三次固液分离；

(4)收集所述第三次固液分离得到的固体并筛选得到细浆纤维素、所述细浆纤维素经过漂白得到所需的纤维素。

(5)收集步骤第一次和第二次固液分离得到的液体，于50-100℃，1-20kpa下进行蒸发，得到甲酸和乙酸蒸汽和浓缩液，所述浓缩液的固体含量为70-95wt%；

(6)将步骤(5)中所得的浓缩液加水稀释，搅拌，并进行第四次固液分离，所得到的固体经水洗得到所需的木质素；

(7)所述第四次固液分离后，得到的液体经脱色、过滤和浓缩结晶处理后得到木糖。

2.根据权利要求1所述的生物质原料的综合利用工艺，其特征在于：

所述漂白包括：

碱处理，所述碱用量占所述细浆纤维素质量的1-10%，温度为50-100℃，抽提时间0.5-2h，浆浓5-15%；

螯合剂预处理，所述螯合剂的质量占所述细浆纤维素质量的0.5-1%，pH值控制在2-4之间，温度50-80℃，时间2-4h，浆浓3-5%；

碱性过氧化氢漂白，碱性过氧化氢的质量占所述细浆纤维素质量的1-7%，pH值控制在10-12之间,温度90-120℃，漂白时间1-6h,浆浓5-15%；和

酸处理，所述酸的质量占所述细浆纤维素质量的2-3%，pH值控制在2-4之间，温度30-55℃，时间0.5-2h，浆浓3-6%。

3.根据权利要求2所述的生物质原料的综合利用工艺，其特征在于：

所述碱处理的步骤中，所述碱用量占所述细浆纤维素质量的2-5%，温度为70-95℃，浆浓6-12%；

所述碱处理过程选用的碱试剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾；

所述螯合剂预处理的步骤中，温度50-65℃；

所述螯合剂预处理过程中，选用的螯合剂为乙二胺四乙酸EDTA、二亚乙基三胺五醋酸DTPA、六偏磷酸钠中的一种或几种；

所述碱性过氧化氢漂白的步骤中，碱性过氧化氢的质量占所述细浆纤维素质量的1-5%，漂白时间2-4h,浆浓5-10%；

所述酸处理的步骤中，温度30-45℃，时间0.5-1.5h；所述酸处理采用的酸试剂为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种。

4.根据权利要求1-3任一所述的生物质原料的综合利用工艺，其特征在于：

所述步骤(5)中还包括将蒸发得到的甲酸和乙酸蒸汽冷凝，并回流至步骤(1)的反应釜中，用于步骤(1)的蒸煮的步骤。

5.根据权利要求1-4任一所述的生物质原料的综合利用工艺，其特征在于：

所述步骤(3)中还包括将第三次固液分离得到的液体进行水酸精馏，得到的甲酸和乙酸的混合酸液回流至步骤(1)的反应釜中，用于步骤(1)的蒸煮的步骤，并将得到的水回用于步骤(3)作为水洗水。

6.根据权利要求5所述的生物质原料的综合利用工艺，其特征在于：

所述步骤(1)中，所述有机酸液的总酸浓为75-95%，乙酸与甲酸的质量比为1：1-1：8，加入过氧化氢的质量占绝干原料质量的1-6%。

7.根据权利要求1-6任一所述的生物质原料的综合利用工艺，其特征在于：

所述步骤(2)中，酸洗温度为30-90℃，固液质量比为1：8-1：10。