生化木素生產方法
2023-06-07 11:21:01 4
生化木素生產方法
【專利摘要】本發明提供一種生化木素生產方法，涉及生化木素生產【技術領域】，具體步驟為：將收集的農林廢棄物進行預處理，然後通過汽爆處理、清洗和固液分離，得到較為純淨的固形物；向固形物中加入鹼並通入蒸汽，再80—100℃的條件下蒸煮2.5—3h，進行二級固液分離，分離得到的液體，經過加入10—100ppm的Ca(OH)2絮凝、沉澱得到較為純淨的上清液，而後過20um的過濾器，得到的純淨液體經過膜濃縮、多效蒸發、噴霧乾燥，從而得到純淨的生化木素產品。本發明使用的原料是農林廢棄物，所以生產成本低，同時農林廢棄物可以得到高效綜合利用，製得生化木素的同時，還能製得沼氣、糠醛、固體生物燃料，經濟價值高，每噸絕幹的農林廢棄物（麥草）能夠生產0.15t的生化木素。
【專利說明】生化木素生產方法
【技術領域】:
[0001]本發明涉及生化木素(BCL)生產【技術領域】，具體涉及一種生化木素(BCL)生產方法。
【背景技術】:
[0002]隨著人類對環境汙染和資源危機等問題的認識不斷深入，天然高分子所具有的可再生、可降解等性質日益受到重視。廢棄物的資源化與可再生資源的利用，是當代經濟與社會發展的重大課題，也是對當代科學技術提出的新要求。在自然界中，木質素的儲量僅次於纖維素，而且每年都以500億噸的速度再生。製漿造紙工業每年要從植物中分離出大約1.4億噸纖維素，同時得到5000萬噸左右的木質素副產品,但迄今為止,超過95%的木質素仍以「黑液」直接排入江河或濃縮後燒掉，很少得到有效利用。
[0003]對於每年大量產生的農林廢棄物而言，目前仍沒有高效的綜合利用途徑來加以處理。
[0004]化石能源的日益枯竭、木質素的豐富儲量、木質素科學的飛速發展決定木質素的經濟效益的可持續發展性。木質素成本較低，木質素及其衍生物具有多種功能性，可作為分散劑、吸附劑/解吸劑、石油回收助劑、浙青乳化劑，木質素對人類可持續發展最為重大貢獻就在於提供穩定、持續的有機物質來源，其應用前景十分廣闊。所以需要一種從農林廢棄物或從製漿造紙工業的副產品中提取木質素的方法。
【發明內容】
:
[0005]本發明所要解決的技術問題在於克服現有技術的缺陷，提供一種生化木素(BCL)的生產方法，該生產方法可從農林廢棄物中提取木質素。
[0006]本發明是一種通過對原料進行逐級分離，分層處理的科學方法，分離出高純度、高活性的生化木素(BCL)，生化木素(BCL)可部分替代苯酚，應用到工業生產中，從而實現企業盈利。
[0007]本發明所要解決的技術問題採用以下技術方案來實現。
[0008]一種生化木素生產方法，其具體步驟為:
[0009](I)將收集的纖維類生物質原料進行預處理，然後通過輸送裝置送入一級分離裝置,在1.0MPa~2.0MPa的環境中連續蒸煮Imin~5min後,再進行清洗和固液分離，形成低濃糖液和去除了大部分半纖維素和各種植物多糖的較為純淨的固形物；
[0010](2)在一級分離後的固形物中加入其質量4%~10%的鹼液，並通入蒸汽，在80—130°C溫度的條件下連續蒸煮0.5 — 2h後，進行二級固液分離，獲得生化木素原液和本色纖維素漿柏；
[0011](3)步驟(2)中分離得到的生化木素原液，經加入10 — IOOppm的Ca(OH)2絮凝、沉澱得到較為純淨的生化木素上清液，過20um的過濾裝置後，使懸浮雜質被截留，經膜濃縮後獲得液態生化木素產品，再經多效蒸發和噴霧乾燥等裝置處理後，得到固態生化木素產品。
[0012]所述步驟(1)中固液分離出來的低濃糖液經沉澱、預酸化和調節等系統處理後送入厭氧發酵系統中，用以生產沼氣產品。
[0013]所述步驟(2)中分離出來的固形物用於製備固體生物燃料。
[0014]所述預處理包括切割、除雜等工藝處理。
[0015]本發明的有益效果為:
[0016]本發明使用的原料為農林廢棄物，原料資源量大，分布廣、成本低，使農林廢棄物資源得到了高效綜合利用。通過本發明在生產糠醛產品的同時，可製得生化木素(BCL)、纖維素、沼氣電力和生物質成型燃料等系列產品，資源產出率高，環保效益顯著，在生產清潔能源的同時，生產大宗通用的工業原料產品，可有效地以生物質資源替代化石資源，促進能源替代和能源的轉型。實施本發明後，每噸絕幹的農林廢棄物(麥草)能夠生產0.15t的生化木素(BCL)，生化木素(BCL)能夠部分替代石油基原料——苯酚，應用於用於板材粘合劑、發泡保溫材料等產品和行業中。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0017]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】:
[0018]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示和實施例，進一步闡述本發明。
[0019]如圖1所示，
[0020]實施例一
[0021]一種生化木素生產方法，
[0022]( I)將收集的農林廢棄物進行預處理，然後通過輸送裝置送進一級分離裝置，通入蒸汽，在1.0MPa~2.0MPa的環境中蒸煮Imin~5min，蒸煮後瞬間噴放，再進行清洗和固液分離，形成低濃糖液和較為純淨的固形物；
[0023](2)在固形物中加入其質量4%~10%的鹼並通入蒸汽，再80— 130°C的條件下蒸煮0.5 — 2h，進行二級固液分離，生化木素(BCL)原液和纖維素；
[0024](3)步驟(2)中分離得到的生化木素(BCL)原液，經加入10 — IOOppm的Ca(OH)2絮凝、沉澱得到較為純淨的生化木素(BCL)上清液，過20um的過濾裝置後，使懸浮雜質被截留，再經膜濃縮、多效蒸發和噴霧乾燥等裝置處理後，得到固態生化木素(BCL)產品。
[0025]實施例二
[0026]用造紙製漿過程中產生的黑液加入10 — IOOppm的Ca (OH) 2絮凝、沉澱得到較為純淨的生化木素(BCL)上清液，過20um的過濾裝置後，使懸浮雜質被截留，再經膜濃縮、多效蒸發和噴霧乾燥等裝置處理後，得到固態生化木素(BCL)產品。
[0027]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵以及本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。`
【權利要求】
1.一種生化木素生產方法，其具體步驟為: (1)將收集的纖維類生物質原料進行預處理，然後通過輸送裝置送入一級分離裝置，在1.0MPa~2.0MPa的環境中連續蒸煮Imin~5min後,再進行清洗和固液分離,形成低濃糖液和去除了大部分半纖維素和各種植物多糖的較為純淨的固形物； (2)在一級分離後的固形物中加入其質量4%~10%的鹼液，並通入蒸汽，在80—130°C溫度的條件下連續蒸煮0.5 — 2h後，進行二級固液分離，獲得生化木素原液和本色纖維素漿柏 (3)步驟(2)中分離得到的生化木素原液，經加入10— IOOppm的Ca(OH)2絮凝、沉澱得到較為純淨的生化木素上清液，過20um的過濾裝置後，使懸浮雜質被截留，經膜濃縮後獲得液態生化木素產品，再經多效蒸發和噴霧乾燥等裝置處理後，得到固態生化木素產品。
2.根據權利要求1所述的生化木素生產方法，其特徵在於:所述步驟(1)中固液分離出來的低濃糖液經沉澱、預酸化和調節等系統處理後送入厭氧發酵系統中，用以生產沼氣產品。
3.根據權利要求2所述的生化木素生產方法，其特徵在於:所述步驟(2)中分離出來的固形物用於製備固體生物燃料。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的生化木素生產方法，其特徵在於:所述預處理包括切割、除雜等工藝處理。
【文檔編號】C10L5/44GK103483596SQ201310365512
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】鄒海平, 劉志剛, 鄒妍, 黃裔, 欒衛星, 宗武, 梅虎, 葉超 申請人:安徽格義循環經濟產業園有限公司