1.本发明属于木质纤维素生物炼制技术领域，具体涉及一种强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法。
背景技术：
2.化石能源的大量消耗导致了诸如能源结构不合理、co2大量排放和环境恶化等一系列能源环境问题，开发利用可再生能源已备受国内外重视。在此背景下，木质纤维素作为目前地球上最丰富的一类生物质资源，加强对其能源化开发利用是优化我国能源结构及co2减排的有效措施。
3.木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素构成。纤维素主要起细胞骨架作用，半纤维素覆盖在纤维素表面起填充纤维素间隙的作用，而木质素能够和半纤维素通过醚酯键连接形成木质素-碳水化合物复合物(lcc)，主要起填充和粘合作用。致密的三维网状结构使得木质纤维素具有很高的抗降解能力。因此，通过预处理方法破坏其致密结构以解聚分离各组分是实现木质纤维素高效转化利用的前提，决定后续木质纤维素生物炼制工艺的方向和效率。
4.在常见的生物、物理、化学、物理化学及综合预处理法中，碱预处理因反应条件温和、木质素脱除效果好、已广泛用于制浆造纸行业等诸多优点，对于诸如纤维乙醇等木质纤维素生物炼制工艺而言，是一项极具商业化的技术。
5.然而，在碱预处理过程中往往产生大量富含木质素的废液，这部分木质素一般通过加酸沉淀的方法进行回收。但有限的回收效果使得木质素废弃物未能被充分利用。基于此，亟需一种简单、高效、经济的木质素回收方法。
技术实现要素：
6.本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法。
7.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
8.一种强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法，包括如下步骤：
9.1)用酸调节碱预处理液的ph至4.8，待有沉淀析出后离心分离沉淀和清液，所得沉淀即为粗木质素；所述酸为水溶性酸，所述碱预处理液为强碱或/和亚硫酸盐预处理木质纤维素生物质后所得的液体；
10.2)向步骤1)得到的清液中添加非离子表面活性剂，振荡形成悬浊液，静置一段时间，待有沉淀析出后离心回收沉淀，所得沉淀即为粗木质素。
11.进一步地，如上所述强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法，步骤1)中，所述的水溶性酸为硫酸、盐酸、醋酸、磷酸、甲酸、乳酸、草酸中的至少一种。
12.进一步地，如上所述强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法，步骤1)中，所述的强碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。
13.进一步地，如上所述强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法，步骤1)中，所述的亚硫酸盐为亚硫酸钙、亚硫酸镁、亚硫酸钠、亚硫酸铵中的至少一种。
14.进一步地，如上所述强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法，步骤1)中，所述的木质纤维素生物质为含有纤维素和木质素的植物或废弃物，包括农业废弃物、林业废弃物、能源植物、木质纤维素生物炼制厂废弃物。
15.进一步地，如上所述强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法，所述的木质纤维素生物质为狼尾草、杨木屑、核桃壳、玉米秸秆、稻壳、甘蔗渣中的至少一种。
16.进一步地，如上所述强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法，步骤2)中，所述的非离子表面活性剂为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、司盘20、司盘40、司盘60、司盘80、peg1000、peg1500、peg2000、peg4000、peg6000、peg8000中的至少一种。
17.进一步地，如上所述强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法，步骤2)中，静置至少10min。
18.本发明的有益效果是：
19.1、本发明首先用酸调节碱预处理液ph，以使预处理液中部分木质素沉淀分离，然后向碱预处理液中继续添加少量吐温或/和司盘等非离子表面活性剂，以使更过木质素沉淀析出。同时，处理后的碱预处理液可直接用作纤维乙醇生产中酶解工艺的酶解液，可有效降低木质纤维素生物炼制生产成本。
20.2、本发明方法设计科学合理，通过非离子表面活性剂耦合酸沉淀强化木质素回收的方法具有流程简单、易操作的优点。
21.3、本发明所用非离子表面活性剂价格低、用量少，同时木质素沉淀回收效果提高显著，经济效益巨大。
22.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
具体实施方式
23.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.一种强化碱预处理液中木质素沉淀回收的方法，包括如下步骤：
25.1)用酸调节碱预处理液的ph至4.8，待有沉淀析出后离心分离沉淀和清液，所得沉淀即为粗木质素；
26.所述酸为水溶性酸，所述碱预处理液为强碱或/和亚硫酸盐预处理木质纤维素生物质后所得的液体；
27.2)向步骤1)得到的清液中添加非离子表面活性剂，振荡形成悬浊液，静置至少10min，待有沉淀析出后离心回收沉淀，所得沉淀即为粗木质素。
28.本发明中，水溶性酸为硫酸、盐酸、醋酸、磷酸、甲酸、乳酸、草酸中的至少一种。
29.本发明中，强碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。
30.本发明中，亚硫酸盐为亚硫酸钙、亚硫酸镁、亚硫酸钠、亚硫酸铵中的至少一种。
31.本发明中，木质纤维素生物质为含有纤维素和木质素的植物或废弃物，包括农业
废弃物、林业废弃物、能源植物、木质纤维素生物炼制厂废弃物。具体可为狼尾草、杨木屑、核桃壳、玉米秸秆、稻壳、甘蔗渣中的至少一种。
32.本发明中，所述的非离子表面活性剂为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、司盘20、司盘40、司盘60、司盘80、peg1000、peg1500、peg2000、peg4000、peg6000、peg8000中的至少一种。
33.本发明的相关具体实施例如下：
34.对比例和实施例中采用的碱预处理液为强碱预处理木质纤维素生物质后所得的液体。强碱为氢氧化钠，木质纤维素生物质为核桃壳，强碱加入量为木质纤维素类生物质质量的4％。
35.对比例
36.对比例中仅添加醋酸使碱预处理液中木质素沉淀分离。
37.在室温条件下，向10ml碱预处理液(木质素浓度约10mg/ml)中逐滴加入醋酸至预处理液ph为4.8，振荡混匀后静置10min，然后离心(1955g
×
2min)分离沉淀和上清液，木质素回收率67％。
38.实施例1
39.在室温条件下，向10ml碱预处理液(木质素浓度约10mg/ml)中逐滴加入醋酸至预处理液ph为4.8，振荡混匀后静置10min，离心(1955g
×
2min)分离沉淀和上清液；然后，按照质量体积比(w/v,g/ml)向所得上清液中添加4％吐温20，振荡混匀后静置10min，离心(1955g
×
2min)分离沉淀和上清液，木质素回收率81％。
40.与对比例比较可知，加入4％的吐温20可显著提高木质素回收率。
41.实施例2
42.在室温条件下，向10ml碱预处理液(木质素浓度约10mg/ml)中逐滴加入醋酸至预处理液ph为4.8，振荡混匀后静置10min，离心(1955g
×
2min)分离沉淀和上清液；然后，按照质量体积比(w/v,g/ml)向所得上清液中添加5％吐温20，振荡混匀后静置10min，离心(1955g
×
2min)分离沉淀和上清液，木质素回收率82％。
43.与对比例比较可知，加入5％的吐温20可显著提高木质素回收率。
44.实施例3
45.在室温条件下，向10ml碱预处理液(木质素浓度约10mg/ml)中逐滴加入醋酸至预处理液ph为4.8，振荡混匀后静置10min，离心(1955g
×
2min)分离沉淀和上清液；然后，按照质量体积比(w/v,g/ml)向所得上清液中添加8％吐温20，振荡混匀后静置10min，离心(1955g
×
2min)分离沉淀和上清液，木质素回收率77％。
46.与对比例比较可知，加入8％的吐温20可显著提高木质素回收率。
47.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。