楊木預(yù)水解液中低聚糖的分離和提純.pdf

1、目前堿法制漿（包括硫酸鹽法制漿和燒堿法制漿）是主要的制漿方法，這些傳統(tǒng)的制漿過(guò)程中，纖維原料中的大部分半纖維素與木素一起被溶解到蒸煮液中，在后面的廢液處理過(guò)程中通過(guò)燃燒除掉，造成生物質(zhì)資源的浪費(fèi)。近年來(lái)，生物質(zhì)精煉概念的提出使生物質(zhì)原料中各種組分的高效利用得到了重視。結(jié)合生物質(zhì)精煉的概念，在植物纖維原料制漿之前進(jìn)行預(yù)水解處理，水解后的植物纖維原料進(jìn)行制漿和造紙，處理得到的預(yù)水解液經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的處理，可以分離提純出低聚糖，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，

2、或轉(zhuǎn)化成能源，為制漿造紙企業(yè)帶來(lái)附加經(jīng)濟(jì)效益。
　　本文首先研究了木片尺寸對(duì)預(yù)水解中各種組分溶出的影響，然后結(jié)合生物質(zhì)組分分離技術(shù)，研究了不同方法對(duì)預(yù)水解液中低聚糖的分離提純效果。
　　通過(guò)楊木預(yù)水解液組分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)糖（單糖和低聚糖）和木素是預(yù)水解液中的主要組分，還含有糠醛、甲酸和乙酸等。木片尺寸對(duì)預(yù)水解液中糖組分的溶出有較大影響。熱水預(yù)處理過(guò)程中，木片尺寸越小，越有利于低聚糖的溶出，而木粉在熱水預(yù)水解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生更多單

3、糖，進(jìn)而導(dǎo)致水解液中低聚糖含量降低。
　　預(yù)水解液中分子量較大的木素容易引起后續(xù)處理中的膜堵塞問(wèn)題。研究了不同沉淀方法對(duì)大分子木素選擇性去除效果的影響。結(jié)果表明，乙醇沉淀和酸化法對(duì)木素大分子去除的同時(shí)會(huì)引起較多的低聚糖損失；而聚二烯丙基二甲基氯化銨（p-DADMAC）絮凝沉淀和冷凍法對(duì)木素的去除效果相對(duì)酸化法較差。與其他方法相比，采用聚合氯化鋁（PAC）沉淀是選擇性去除水解液中木素最好的方法，在電中和機(jī)理的作用下，可以去除25％的

4、木素，同時(shí)保持低聚糖含量基本不變。用凝膠滲透色譜法（GPC）對(duì)處理前后木素分子量分布進(jìn)行了分析，結(jié)果證實(shí)去除的木素為大分子木素。
　　透析方法可以用來(lái)除去預(yù)水解液中小分子的木素及其他雜質(zhì)。預(yù)水解液經(jīng)過(guò)PAC沉淀處理除去大分子木素后，采用透析膜處理，研究了不同截留分子量的透析膜對(duì)其中小分子雜質(zhì)去除和低聚糖損失的影響。研究結(jié)果顯示，透析處理可以去除幾乎全部的雜質(zhì)，但是也會(huì)造成大量低聚糖的損失。超濾處理也可以進(jìn)一步去除小分子雜質(zhì)，不同材