[发明专利]一种全自动木质纤维素测定仪及测定方法

说明书

本发明涉及一种全自动木质纤维素测定仪及测定方法。该全自动木质纤维素测定仪包括：壳体、样品台、质量传感器、加热器、摄像镜头、采集模块以及木质纤维素测定模块；加热器设置在壳体内；加热器顶部开口；样品台位于加热器内部；质量传感器位于样品台的底部；摄像头设置在壳体的顶部，并正对样品台；采集模块分别与摄像头以及质量传感器连接；木质纤维素测定模块与采集模块连接；木质纤维素测定模块用于根据摄像头采集的图片以及质量传感器采集的生物质样品的质量确定木质素的含量、纤维素的含量以及半纤维素的含量。本发明具有直接有效、操作简便和低成本的特点。

技术领域

本发明涉及木质纤维素成分测定领域，特别是涉及一种全自动木质纤维素测定仪及测定方法。

背景技术

生物质是一种可以实现碳中和和可持续发展的清洁可再生资源，被广泛应用于生产生物燃料，可再生化学品及新材料，具体包括聚合物、复合材料、先进碳材料、纺织品和服装。当今世界对可持续生产的需求不断提高，而生物质作为一种潜在的取之不尽用之不竭的原料来源迅速受到广泛关注。生物质资源最独特和重要的特性之一即其木质纤维素组分。纤维素、半纤维素和木质素是生物质的三大有机组成部分，占据生物质干重的90％左右，它们紧密结合在一个复杂而完整的生物结构中。一般来说，在典型的木质纤维素类生物质中，纤维素、半纤维素和木质素分别占生物质总质量的30-50％、10-40％和5-30％。

尽管生物质资源作为能源已经大规模使用数百年，但目前对生物质的热行为仍然缺乏了解，因此也一定程度的限制了其效率和应用的安全性。许多科学家研究了木质纤维素成分对生物质的热转化过程的重要影响。拉维德兰等人基于木质素，纤维素和半纤维素的含量对生物质热解过程的微商热重曲线进行了预测和关联。辛格等人专注于研究成分为纤维素和木质素混合物的人工生物质，通过热重分析曲线预测木质素和纤维素含量。此外也有研究人员研究木质纤维素成分对生物质其他热解特性的影响，如气体产量和反应速率等。

目前有几种常用的直接测定木质纤维素成分的方法，包括范式法、克拉松木素法、杜布瓦法和改进的杜布瓦法，还有中国标准、美国国家可再生能源实验室标准和美国纸浆与造纸工业技术协会标准等。但是，这些方法均为化学湿法，具有复杂冗长、费力、耗时、成本高等缺点，而且涉及使用有毒有害化学品。

发明内容

本发明的目的是提供一种全自动木质纤维素测定仪及测定方法，具有直接有效、操作简便和低成本的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种全自动木质纤维素测定仪，包括：壳体、样品台、质量传感器、加热器、摄像镜头、采集模块以及木质纤维素测定模块；

所述加热器设置在所述壳体内；所述加热器顶部开口；

所述样品台位于所述加热器内部；

所述质量传感器位于所述样品台的底部；

所述摄像头设置在所述壳体的顶部，并正对所述样品台；

所述采集模块分别与所述摄像头以及所述质量传感器连接；

所述木质纤维素测定模块与所述采集模块连接；所述木质纤维素测定模块用于根据所述摄像头采集的图片以及所述质量传感器采集的生物质样品的质量确定木质素的含量、纤维素的含量以及所述半纤维素的含量。

可选的，还包括：热电偶；

所述热电偶设置在所述加热器内部，并与所述采集模块连接。

可选的，还包括：进气管和排气管；

所述进气管设置在所述壳体的底部；所述进气管用于充入氮气；

所述排气管设置在所述壳体的顶部；所述排气管用于将尾气排出。

可选的，所述壳体内壁为黑色。