[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80-120℃，固液质量比为1：5-1：12，反应时间30-90min，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75-95%，所述乙酸与甲酸的质量比为19：1-1：1，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20-100℃，固液质量比为1：4-1：12，并将得到的反应液进行第二次固液分离；

过氧化氢占生物质原料的3-6%；

所述混合酸液中，总酸浓为50-70%，所述乙酸与甲酸的质量比为7：1-2：1，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进行筛选得到细浆纤维素，所述细浆纤维素经漂白得到所需的纸浆。

（5）收集步骤第一次和第二次固液分离得到的液体，80-140℃,500-700kpa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50-80wt%；

（6）将步骤（5）中所得的浓缩液加有机溶剂，搅拌，并进行第四次固液分离，其中，所述有机溶剂的加入质量是所述浓缩液质量的1-10倍；

（7）收集第四次固液分离后得到的固体加水稀释搅拌，并进行第五次固液分离后得到的固体经水洗即为所需的木质素；

（8）所述第五次固液分离后，得到的液体得到的液体为糖溶液，所述糖溶液进行脱水碳化反应后，反应液进行第五次固液分离，得到的固体为生物碳，收集第五次固液分离后的液体，并精馏得到成品糠醛；

所述脱水碳化反应，控制反应温度为120-220°C，反应时间30-210min，并添加酸式盐类催化剂，所述酸式盐类催化剂用量为所述糖溶液的0.01-1wt%。

2.根据权利要求1所述的由生物质原料生产糠醛的工艺，其特征在于：

所述脱水碳化反应，控制反应温度为180-200°C，反应时间90-150min，并添加酸式盐类催化剂，所述酸式盐类催化剂用量为所述糖溶液的0.05-0.5wt%。

3.根据权利要求2所述的由生物质原料生产糠醛的工艺，其特征在于：

所述酸式盐类催化剂为硫酸氢盐、碳酸氢盐、磷酸氢盐或磷酸二氢盐。

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：

所述漂白包括如下步骤：

碱处理，所述碱用量占细浆纤维素质量的0.5-2%，温度为50-100℃，抽提时间0.5-3h，浆浓5-12%；

碱性过氧化氢漂白，碱性过氧化氢的质量占细浆纤维素质量的1-2%，pH值控制在10-12之间,温度50-100℃，漂白时间1-4h,浆浓5-15%；和

酸处理，所述酸的质量占细浆纤维素质量的2-5%，pH值控制在2-4之间，温度30-55℃，时间1-4h，浆浓3-6%。

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：

所述碱处理的步骤中，所述碱用量占细浆纤维素质量的1-2%，温度为60-90℃，抽提时间0.5-2h，浆浓6-10%；

所述碱性过氧化氢漂白的步骤中，温度60-90℃，漂白时间1-3h,浆浓5-10%；和

所述酸处理的步骤中，温度35-45℃，时间1.5-3h。

5.根据权利要求1-4任一生物质原料的综合利用工艺，其特征在于：

所述浓缩液的固体含量为70-80wt%；

所述有机溶剂的加入质量是所述浓缩液质量的1-10倍。

6.根据权利要求1-5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。