楊木水解液中木素的選擇性分離.pdf

1、能源危機(jī)和環(huán)境污染等問題加速了對(duì)可持續(xù)、無污染、含量豐富的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)資源的利用。木質(zhì)纖維原料主要是由纖維素、半纖維素和木素三大組分組成的，三大組分可以作為多種產(chǎn)品的原材料。近年來，制漿廠逐漸成為生物質(zhì)精煉的重要平臺(tái)。在煮漿之前將木片進(jìn)行預(yù)水解，是生物質(zhì)精煉重要的一方面。熱水可以溶解木片中大部分的半纖維素，產(chǎn)生富含糖類（HDSs）和木素、糖類降解產(chǎn)生的非糖類物質(zhì)（NSCs）的水解液（PHL）。預(yù)水解液中的糖類可以生產(chǎn)多種高附加值產(chǎn)品

2、，例如木糖醇、乙醇、食品添加劑等。經(jīng)過預(yù)水解的木片可以繼續(xù)用作制漿，整個(gè)流程符合生物質(zhì)精煉的概念。
　　本文研究了活性炭（AC）在提純糖的過程中對(duì)非糖類物質(zhì)的選擇性。水解液中一種物質(zhì)的存在可能會(huì)促進(jìn)或者是減弱另一種物質(zhì)的吸附，這影響了動(dòng)力學(xué)吸附和吸附的選擇性。本文探索了活性炭吸附糖類和非糖類物質(zhì)的選擇性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，活性炭的用量較低時(shí)，活性炭會(huì)優(yōu)先吸附非糖類物質(zhì)，隨著活性炭用量的增加，因?yàn)樘穷愇镔|(zhì)和非糖類物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)性吸附，活性炭

3、失去了對(duì)非糖類物質(zhì)的選擇性吸附。活性炭有限的選擇性顯示，活性炭吸附不適合單獨(dú)用來提純糖，但是可以作為水解液預(yù)處理的方法。研究了生石灰和混合的大孔陰陽離子交換樹脂提純低聚糖的流程。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了生石灰處理水解液的條件，繪制了樹脂吸附非糖類有機(jī)物質(zhì)（NSOC）和糖類物質(zhì)的穿透曲線，比較了大孔樹脂和凝膠樹脂的吸附能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，生石灰的用量為0.5％時(shí)為最優(yōu)條件，此時(shí)非糖類有機(jī)物質(zhì)的去除率達(dá)到44.2%，幾乎沒有糖損。糖類物質(zhì)和非糖類有機(jī)物質(zhì)

4、的穿透曲線顯示了混合的大孔樹脂對(duì)非糖類有機(jī)物質(zhì)的選擇性吸附，17倍樹脂體積的水解液經(jīng)過樹脂吸附后，糖的回收率為75%，糖的純度為95%。另外，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示大孔樹脂處理的水解液的體積是凝膠樹脂處理的水解液體積的3倍，大孔樹脂的吸附能力高于凝膠樹脂。為了高效的利用糖類物質(zhì)，在保證糖損較小的前提下最大化的去除水解液中的木素。木素主要分為大分子木素、兩性木素衍生物、小的木素碎片，不同種類的木素需要特定法方法去除。結(jié)合分離機(jī)制，探究了多種不同的組