[发明专利]一种木质纤维原料水解液中有机酸和呋喃类化合物的分离与回收方法

权利要求书

1.一种木质纤维原料水解液中有机酸和呋喃类化合物的分离与回收方法，其特征在于，为基于β分离因子的分级减压蒸发分离回收方法，先分别对水解液中典型化合物在分级蒸发过程中的分离行为进行表征，计算出对应的分离因子β，并以该分离因子β为减压蒸发依据，实现有效分离和回收挥发性有机酸和呋喃类化合物；其中，分离因子β的计算公式如下：

式中，n表示水解液中的化合物，RF表示蒸发过程中的浓缩液，M_n,RF是n化合物在浓缩液中的质量，M_n,Total 是n化合物的总质量；

其中，C_n,RF 和C_n,0分别为n化合物在浓缩液中的浓度和每一次蒸发前的初始浓度，V_n,RF和V_n,0分别是n化合物在浓缩液中的体积和每一次蒸发前的初始体积；

分级减压蒸发的综合分离因子β_1,2基于单个分离因子计算，如公式（4）所示：

所述的有机酸为醋酸和甲酸；所述的呋喃类化合物为5-羟甲基糠醛和糠醛；

水解液中典型化合物的分离因子如下：

乙酸：β₁=0.43，β₂=0.55，β_1,2=0.24；

甲酸：β₁=0.28，β₂=0.26，β_1,2=0.07；

糠醛：β₁=1.00，β₂=1.00，β_1,2=1.00；

5-羟甲基糠醛：β₁=β₂=β_1,2=0；

木糖：β₁=β₂=β_1,2=0；

低聚木糖：β₁=β₂=β_1,2=0；

木质纤维原料水解液的制备方法为：木质纤维原料经粉碎筛选后，利用pH 2.0~4.0的酸在140~200℃条件下预处理10~60min，定向催化水解半纤维素，经固液分离得到预处理水解液；

蒸发条件：温度为333.15K，负压为13.7±1.3KPa。

2.根据权利要求1所述的木质纤维原料水解液中有机酸和呋喃类化合物的分离与回收方法，其特征在于，所述的木质纤维原料选自木材、草类或秸秆。