木质纤维素为原料联产多产品的生物炼制方法与流程

文档序号:11936848阅读:来源:国知局

技术特征:

1.木质纤维素为原料联产多产品的生物炼制方法,其包括以下步骤:

(1)将木质纤维素原料与甲酸水溶液混合后进行预处理,得到液固混合物;

(2)分离步骤(1)中所得到的液固混合物,得到预处理黑液和纤维素固体;

(3)采用甲酸水溶液洗涤步骤(2)中所得到的纤维素固体,得到洗涤黑液和洗涤后的纤维素固体,并将该固体进一步进行减压蒸发,得到干燥后的纤维素固体,同时回收固体中的甲酸;

(4)将步骤(2)中所得到的预处理黑液与步骤(3)中所得到的洗涤黑液混合,对所得到的混合液进行甲酸回收,得到回收的甲酸溶液和浓缩黑液;

(5)向步骤(4)中所得到的浓缩黑液中加水沉淀出木质素,过滤后得到木质素产品和半纤维素糖液。

2.如权利要求1所述的方法,其中所述步骤(1)中的预处理条件如下:液固比为3:1(L/kg)至20:1(L/kg),甲酸水溶液的甲酸质量浓度为50%至80%,温度为50℃至110℃,时间为0.10小时至5.0小时。

3.如权利要求1或2中任一项所述的方法,其中所述步骤(3)中的洗涤条件如下:甲酸水溶液的甲酸质量浓度为50%至80%,用量为木质纤维素原料的3倍至20倍。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述步骤(3)中减压蒸发得到干燥纤维素固体的条件如下:压力为0.1 kpa至100 kpa,温度为20℃至100℃。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述步骤(4)中的甲酸回收是通过蒸馏或精馏进行的;优选地,所述蒸馏或精馏在常压或者减压下进行;更优选地,所得到的浓缩黑液的体积为混合液体积的1/10-1/30。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述步骤(5)中的沉淀条件如下:使用水的体积为浓缩黑液体积的1倍至30倍,温度为20℃至100℃。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法,所述方法还包括将所得到的纤维素固体转化为乙醇的步骤;优选地,所述转化条件如下:温度为30℃至40℃,pH 为4.5至5.5,纤维素酶用量为5 FPU/g 固体至30 FPU/g 固体,初始固体含量为1%至30%,以及酿酒酵母种子液体积接种量为2%至20%。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法,其还包括将所得到的木质素转化为活性炭的步骤;优选地,所述转化是在下述条件下进行的:使用基于绝干木质素质量1倍至20倍的质量浓度为40%-85%的磷酸溶液在20℃至100℃进行浸渍活化0.5小时至48小时,进一步在200℃至500℃以及空气或氮气氛围下进行碳化0.1小时至5小时。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法,其还包括将所得到的木质素转化为固体酸的步骤;优选地,先将木质素转化为活性炭,再进一步磺化得到固体酸;更优选地,所述磺化条件如下:浓硫酸用量为活性炭质量的1倍至20倍,温度为100℃至200℃,时间为5分钟至2小时。

10.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其还包括将所得到的半纤维素糖液转化为糠醛的步骤;优选地,所述转化是将半纤维素糖液直接加热至140℃至220℃实现的;更优选地,所述加热过程如下:在10 分钟至1小时内将半纤维素糖液升温至140℃至220℃并保持10分钟至2小时,并且每隔5分钟至20分钟间歇放出蒸汽。

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