05-150°C，优选为110_140°C，更优选为130-140°C的温 度;反应时间为10分钟至3小时，优选为30分钟至60分钟，更优选为30分钟至40分钟;按照重 量计，预处理液与生物质的液固比为3:1至20:1;优选为4:1至15:1，更优选为5:1至10:1。根 据本发明的所述木质纤维原料分离方法不需要使用任何金属或非金属催化剂。
[0023] 有益效果
[0024] 1、根据本发明的木质纤维原料分离方法可在相对温和的条件和较短的时间下进 行(相比单纯的甲酸溶液），减少预处理过程的能耗并易于操作。
[0025] 2、甲酸溶液中加入氧化剂可以明显提高预处理分离纤维素、半纤维素和木质素的 选择性，提高三大组分的回收率。
[0026] 3、添加氧化剂获得的纤维素纯度更好、木质素反应活性更高，可以提高各组分的 利用效率，有利于实现生物质利用过程的经济性。
[0027] 4、根据本发明的木质纤维原料分离方法不需要使用催化剂，因此无需去除催化剂 的后处理步骤。
【附图说明】
[0028] 图1为提高木质素纤维原料分离和利率效率方法的工艺流程。
【具体实施方式】
[0029] 在下文中，将参照附图详细地描述本公开的优选的实施方式。在描述之前，应当了 解在说明书和所附权利要求中使用的术语，并不应解释为局限于一般及辞典意义，而是应 当基于允许发明人为最好的解释而适当定义术语的原则，基于对应于本发明技术层面的意 义及概念进行解释。因此，在此的描述仅为说明目的的优选实例，而并非是意指限制本发明 的范围，因而应当了解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以做出其他等同实施和修 改。
[0030]开发经济高效环保的预处理技术是破坏木质纤维素生物质天然抗降解屏障，并实 现纤维素、半纤维素和木质素高效分离和利用的关键问题。其中甲酸法预处理因为反应溶 剂具有较高的反应活性，不仅能够溶解木质素，而且可以水解原料中的半纤维素，获得较高 纯度的纸浆或纤维素产品；甲酸溶解的木质素容易回收，纯度高，不含硫，更易于下游转化 利用;蒸煮液甲酸的汽化热低（只有水的1/4)，蒸汽耗量少，并且容易回收，废液提取率一般 在96%以上；甲酸预处理尤其适合含硅量较高的草类的原料，硅在蒸煮过程不溶于甲酸，而 保留在纸浆中，有利于蒸煮废液的回收利用，避免了碱法处理废液中的硅干扰问题，可以做 到封闭式的药品回收，用水量少。但甲酸预处理也存在一些问题，因为甲酸本身的氧化性较 弱，对木质素的降解能力不佳，所以所需的反应时间过长，残余的未降解的木质素也影响了 纤维素的纯度和高值化利用。
[0031 ]在根据本发明的木质纤维原料分离方法中，少量氧化剂(例如过氧化氢等）的加入 既可以将纤维素的还原性末端基氧化成稳定的糖醛酸基，从而使碳水化合物少受降解，提 高产率，也可以氧化降解木质素，使更多的木质素溶解于甲酸溶液中，提高木质素的产率和 纤维素的纯度。所以甲酸预处理液中加入氧化剂，可以提高生物质三大组分的选择性，即可 以获得高产率、高纯度易漂白（或水解)的纤维素，还可以高效获得低分子量、高活性的木质 素，水解产生的半纤维素也可以转化为木糖或糠醛产品，是一种提高木质纤维原料分离和 利用效率的方法。
[0032] 在根据本发明的所述木质纤维原料分离方法的步骤1)中，所述甲酸水溶液可以非 必需地包含少量如盐酸、硫酸等无机酸或如乙酸、丙酸、丁酸等有机酸。少量其它无机酸或 有机酸的加入有助于调节反应溶液的酸度，特别是仅仅通过加入非常少量的盐酸或硫酸， 即可极大地提高整个反应体系的酸度，而由于加入的无机酸的量很少，无机酸不会对生物 质造成过度的腐化，有利于在可控的范围内调节反应速度。在根据本发明的所述木质纤维 原料分离方法中，所述"少量"是指所述无机酸或有机酸的添加量相对于所述甲酸水溶液的 重量小于5%。作为无机酸的所述盐酸或硫酸优选为常规使用的稀盐酸或稀硫酸，所述有机 酸优选为乙酸或丙酸。
[0033] 在根据本发明的所述木质纤维原料分离方法的在步骤2)中，氧化剂选自过氧化 氢、过氧乙酸、绿氧、氧气和高锰酸钾等中的一种或多种，相对于预处理物料的绝干重量，加 入0.2%-10wt%的氧化剂，优选为2%-10wt%，更优选为6%-10wt%。当氧化剂加入量小于 0.2wt%时，分离效果不明显，当氧化剂加入量超过IOwt%，会引起碳水化合物的水解影响 回收率以及木质素过度降解为小分子而无法应用的问题。
[0034] 在根据本发明的所述木质纤维原料分离方法的在步骤3)中，按照重量计，预处理 液与生物质的液固比为3:1至20:1;优选为4:1至15:1，更优选为5:1至10:1。当液固比低于 3:1时，即固体含量较大，则会影响预处理液和生物质的充分混合；当液固比高于20:1时，则 会浪费预处理液并耗能过高而不够经济。
[0035]以下实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限 制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明 的保护范围。
[0036] 实施例1
[0037] 用粉碎机将风干的针叶木片粉碎成约2mm粒径的细颗粒，与浓度为88%的甲酸水 溶液和2wt %的绿氧（相对于绝干原料）按液固比10 :1混合加入到高压反应爸内（Parr 4848,300mL)，140°C加热所述混合物30min。达到规定的反应时间后冷却到室温，过滤获得 粗纤维素固体部分和溶解了半纤维素糖和木质素的甲酸溶液部分。
[0038] 减压蒸馏液体部分回收甲酸，在蒸馏后余下的沉淀中加入约8倍于沉淀体积的去 离子水，混合均匀后离心，上层液为半纤维素糖，沉淀部分为甲酸木质素。然后根据NREL/ 丁?-510-42618中描述的方法(111^口://\￥?^.11代1.8〇￥/13；[01]1&88/^(^8/42618.口(1;〇分析其纤 维素、半纤维素和木质素的含量，结果列于表1中。
[0039] 对比实施例1
[0040]除了不加入氧化剂绿氧以外，按照实施例1相同的方法实施木质纤维原料分离工 艺，然后根据~1^1^/1?-510-42618中描述的方法（111^口：//'\￥?^.11代1.8〇￥/13；[01]1&88/^(^8/ 42618. pdf)分析其纤维素、半纤维素和木质素的含量，结果列于表1中。
[0041 ] 实施例2
[0042]用粉碎机将风干的针叶木片粉碎成约2mm粒径的细颗粒，与浓度为88%的甲酸水 溶液和IOwt %的过氧化氢(相对于绝干原料)按液固比10:1混合加入到高压反应爸内（Parr 4848,300mL)，140°C加热所述混合物30min。达到规定的反应时间后冷却到室温，过滤获得 粗纤维素固体部分和溶解了半纤维素糖和木质素的甲酸溶液部分。
[0043]减压蒸馏液体部分回收甲酸，在蒸馏后余下的沉淀中加入约8倍于沉淀体积的去 离子水，混合均匀后离心，上层液为半纤维素糖，沉淀部分为甲酸木质素。
[0044] 获得的所述粗纤维素固体部分加水打浆，至在固体浓度IOwt %，然后加入5wt %的 过氧化氢(相对于粗纤维素的干重量），在PH值10.5,温度90°C的条件下漂白4小时，得到高 纯纤维素产品。
[0045] 然后根据NREL/TP-510-42618中描述的方法（http: //www · nrel · gov/biomass/ pdfs/42618.pdf)分析其纤维素、半纤维素和木质素的含量，结果列于表1中。
[0046] 对比实施例2
[0047]除了不加入氧化剂以外，按照实施例2相同的方法实施木质纤维原料分离工艺，然 后根据NREL/TP-510-42618 中描述的方法（http : //www · nre 1 · gov/biomass/pdfs/ 42