[发明专利]一种蒸汽爆破预处理后残留木素的回收和提纯的工艺

说明书

本发明公开了一种蒸汽爆破预处理后残留木素的回收和提纯的工艺。其工艺流程为：备料→预浸渍→蒸汽爆破预处理→预处理残渣→过滤→风干→球磨→酶解→真空干燥→抽提→浓缩→冷冻干燥；预处理液→酸沉→透析→离心分离→冷冻干燥→抽提→浓缩→冷冻干燥。本发明大大简化并改进了传统的木素提纯工艺，能得到较纯净的性能优良的木素产品，为工业木素的回收利用及高值转化提供了良好的前提条件。

技术领域

本发明涉及工业木素的回收提纯领域，尤其是涉及一种蒸汽爆破预处理后残留木素的回收和提纯的工艺。

背景技术

20世纪以来，随着世界经济的快速发展，人们的物质生活水平不断提高，伴之人口的激增，世界对能源的需求量急剧增长。能源是维持和推动一个国家发展的原动力，所以不论是高度工业化的发达国家还是经济迅速增长的发展国家，其对能源的需求量都在与日俱增。面对一系列的能源危机及其引起的重大影响，全世界都在努力寻求可以缓解甚至避免能源危机的措施。因此，人们将目光放在了可再生、无污染的以生物质能为代表的新能源的研究上。作为第二代生物乙醇的纤维素乙醇是通过综合利用农业废弃物、林业废弃物、专用能源作物和各种含纤维素的废弃物等非粮的木质纤维素为原料，通过整合先进的化学预处理工艺、生物糖化发酵工艺与废气处理工艺相结合，实现纤维素乙醇的规模化生产。

传统的预处理方法大致分为物理法、化学法、物理-化学法和生物法。这些预处理工艺旨在通过物理或化学方法脱除木质结构中的半纤维素或木素，从而有效提高纤维素的酶解效果。因此，预处理后的废液中和酶解残渣中存在着大量的木素，这些性能良好的木素具有很高的经济价值。目前来说，工业木素已广泛应用于石油化工，高分子材料，工业减水剂和医药合成等领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种蒸汽爆破预处理后残留木素的回收和提纯的工艺。本发明大大简化并改进了传统的木素提纯工艺，能得到较纯净的性能优良的木素产品，为工业木素的回收利用及高值转化提供了良好的前提条件。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种蒸汽爆破预处理后残留木素的回收和提纯的工艺，包括以下步骤：

(1)备料：将原料切段，风干；

(2)预浸渍：将步骤(1)风干后的原料放进带搅拌的广口瓶中，再加入酸或碱预浸渍，得预浸渍液；

(3)蒸汽爆破预处理：将步骤(2)所得预浸渍液加入移动式蒸汽爆破装置中进行蒸汽爆破预处理，得预处理混合液；

(4)过滤：将步骤(3)所得预处理混合液倒进布氏漏斗中抽滤，得预处理残渣和预处理液；

(5)风干：将预处理残渣置于干燥通风处风干，直到干度在90％以上；

(6)研磨：将步骤(5)风干后的残渣加入行星式球磨机中研磨；

(7)酶解：将步骤(6)研磨所得粉末置于空气摇床中酶解；

(8)真空干燥：将步骤(7)所得酶解液真空干燥；

(9)酸沉：将步骤(4)所得预处理液放进载有pH计的烧杯中调节pH＝2-5酸沉；

(10)透析：将酸沉所得沉淀放进透析袋中透析；

(11)离心分离：将透析后的混合物放进冷冻离心机中离心分离；

(12)冷冻干燥：将离心分离后的沉淀在冷冻干燥仪中干燥；

(13)抽提：将步骤(8)真空干燥后的酶解木素和步骤(12)冷冻干燥后的木素进行索氏抽提、减压浓缩、冷冻干燥，得纯木素。

优选的，步骤(1)中所述原料为玉米秸秆、蔗渣、稻秆、麦秆等农业废弃生物质原料。

优选的，步骤(1)中所述原料的规格为5cm×0.5cm。