[发明专利]从木质纤维素材料中提取半纤维素的方法

说明书

本发明涉及从木质纤维素材料中提取半纤维素的方法，该方法包括：(11)提供一定量的包含第一量半纤维素的木质纤维素材料；(12)确定所要提取的半纤维素期望量，其中将半纤维素期望量确定为第一量半纤维素的一部分；(13)向处理容器供应木质纤维素材料；(14)进行木质纤维素材料的水解以提取半纤维素；和(15)供应一定体积的置换液，其中该体积的置换液供应到从处理容器中置换出期望量的半纤维素为止。

技术领域

本发明涉及一种从木质纤维素材料中提取半纤维素的方法，其中将木质纤维素材料供应到处理容器中并进行酸水解。

背景技术

在由木质纤维素材料生产溶解浆期间，通常希望去除半纤维素以获得具有高含量α-纤维素的浆。这也适用于各种其他种类的特种化学浆。

去除通过预水解步骤来进行，其中引入处理液例如蒸汽或水，并在酸性条件下从木片中水解出半纤维素。之后，由此产生的浆液被碱性中和液中和以产生中和的水解产物。半纤维素通过与碱接触而分解成更小的成分，并在制浆过程中的后续洗涤阶段从浆液中除去。

在一些应用中，现在希望保留水解产物中的半纤维素并将其从浆液中去除以进一步用于其他工业领域，例如食品工业、畜牧业或生物燃料。然而，使用现有技术方法仅去除了一小部分可利用的半纤维素。难以从添加到水解产物并用于中和的碱中分离出半纤维素，并且在不降低制浆工艺的效率的情况下去除和保留半纤维素也是困难的。

由于目前成品浆的经济价值明显高于所去除的半纤维素的经济价值，因此任何商业上可行的用于提取和去除半纤维素的工艺都不能损害制浆工艺。

因此，需要一种从木质纤维素材料中提取半纤维素的方法，该方法考虑到上述因素和缺点，能够以更有效、同时对制浆工艺的影响最小的方式去除半纤维素。

发明内容

本发明的目的是消除上述问题或至少将上述问题减至最小。这通过根据所附的独立权利要求的提取半纤维素的方法来实现。

本发明的从木质纤维素材料中提取半纤维素的方法包括提供一定量的包含第一量半纤维素的木质纤维素材料，确定所要提取的半纤维素期望量，其中将半纤维素期望量确定为第一量半纤维素的一部分。该方法还包括向处理容器供应木质纤维素材料，进行木质纤维素材料的水解以提取半纤维素，以及供应一定体积的置换液，其中该体积的置换液供应到从处理容器中置换出期望量的半纤维素为止。

藉此，可以确定所要提取的半纤维素的量，并使用合适量的置换液以确保该量在水解后被去除。这也保留了半纤维素，因为置换防止了暴露于中和液中，否则该中和液会将半纤维素分解成更小的分子。

合适的是供应蒸汽和/或水作为用于水解的处理液。优选使用先供应蒸汽后添加水的组合，因为这会改进水解期间半纤维素从木质纤维素材料到所形成的浆液中的提取，并且由于在将其供应到处理容器之前能够在另外的容器中加热水，使得工艺更经济。

有利的是，置换液的体积在其被供应到处理容器之前通过选择能够捕获该部分半纤维素的体积来确定。藉此，可以根据置换液的已知特性通过添加合适的体积来去除木质纤维素材料中半纤维素总量的期望百分比。

合适的是，置换液的体积根据所述半纤维素期望量来确定。藉此，置换液的体积可以被预先确定以便于半纤维素的置换。

有利的是，可以对于不同的半纤维素期望量进行该方法至少两次，并确定用于置换每个半纤维素期望量的置换液的体积。藉此，可以收集置换不同量的半纤维素所需的体积的信息。合适的是，也可以确定置换液的体积与被所述体积所置换的半纤维素量之间的关系。藉此，该方法可以更容易地进行，因为可以预测置换任何期望量的半纤维素所需的置换液的体积。