甘蔗渣制漿前預(yù)抽提半纖維素的工藝及機理研究.pdf

1、為了提高制漿造紙原材料綜合利用率和減少制漿造紙過程的污染負荷，結(jié)合當前在植物原料制漿前預(yù)水解提取半纖維素等組分以實現(xiàn)生物質(zhì)的增值利用的生物煉制模式，考察反應(yīng)溫度、保溫時間、固液比、pH值等因素對甘蔗渣制漿前預(yù)抽提效果的影響，探索甘蔗渣預(yù)抽提過程半纖維素等糖類的溶出規(guī)律。研究主要內(nèi)容為：甘蔗渣的預(yù)處理水解工藝、酸和鹽催化水解工藝、抽提反應(yīng)歷程及多糖溶出反應(yīng)動力學。研究結(jié)果如下：
　　 1、甘蔗渣預(yù)抽提處理工藝試驗表明：溫度對處理效

2、果影響最大，得到最佳糖的抽出量預(yù)處理工藝條件為：最高溫度170℃，固液比1：10，抽提液pH值6.0，保溫時間：90min，糖的抽出量達到18％以上（對絕干原料）。
　　 2、引入溫度和時間的綜合函數(shù)H-因子為變量，建立戊糖抽出量與H-因子對數(shù)的數(shù)學方程（即：Cp=14.4110g（H）-26.1，R2=0.984）；以及初始pH值與對應(yīng)的戊糖抽出量的關(guān)系（Y=164.36-43.63X，R2=0.912）。以提取半纖維素為目的

3、的甘蔗渣熱水預(yù)抽提過程，應(yīng)使H-因子約為900 hours，最大不宜超過2000 hours。
　　 3、添加鹽酸、甲酸、醋酸及檸檬酸催化劑和鹽催化劑的甘蔗渣預(yù)抽提處理研究表明：加入酸催化劑可以明顯加快半纖維素和纖維素的降解，起到降低抽提最高溫度和減少保溫時間的作用。選擇0.5％醋酸或者1.0％FeCl2在作為水解反應(yīng)催化劑，均可提高最后的抽提總糖抽出量，在最佳預(yù)抽提處理工藝條件下其總糖抽出量分別為28.4％和22.5％。

4、>　　 4、聚戊糖降解和纖維素溶出反應(yīng)在動力學上表現(xiàn)出兩個階段：主要降解階段和殘余降解階段，均為擬一級反應(yīng)，兩階段活化能分別為114.9kJ/mol和126.0kJ/mol。
　　 5、采用最佳預(yù)抽提處理工藝條件分別對新鮮甘蔗渣和堆放3個月后舊甘蔗渣進行預(yù)處理后再制漿的對比實驗表明：新鮮甘蔗渣抽提所得糖液中的已糖、總糖均高于舊甘蔗渣，而戊糖的抽出量兩者基本相同。新鮮甘蔗渣總糖抽出量高于舊甘蔗渣。
　　 6、經(jīng)過預(yù)抽提的