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(wèn)題加速了對(duì)可持續(xù)、無(wú)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(lái)，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(lèi)（HDSs）和木素、糖類(lèi)降解產(chǎn)生的非糖類(lèi)物質(zhì)（NSCs）的水解液（PHL）。預(yù)水解液中的糖類(lèi)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(guò)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(guò)程中對(duì)非糖類(lèi)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(lèi)和非糖類(lèi)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(lèi)物質(zhì)，隨著活性炭用量的增加，因?yàn)樘穷?lèi)物質(zhì)和非糖類(lèi)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)性吸附，活性炭

3、失去了對(duì)非糖類(lèi)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(lái)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(yáng)離子交換樹(shù)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(shù)脂吸附非糖類(lèi)有機(jī)物質(zhì)（NSOC）和糖類(lèi)物質(zhì)的穿透曲線，比較了大孔樹(shù)脂和凝膠樹(shù)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(lèi)有機(jī)物質(zhì)的去除率達(dá)到44.2%，幾乎沒(méi)有糖損。糖類(lèi)物質(zhì)和非糖類(lèi)有機(jī)物質(zhì)

4、的穿透曲線顯示了混合的大孔樹(shù)脂對(duì)非糖類(lèi)有機(jī)物質(zhì)的選擇性吸附，17倍樹(shù)脂體積的水解液經(jīng)過(guò)樹(shù)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(shù)脂處理的水解液的體積是凝膠樹(shù)脂處理的水解液體積的3倍，大孔樹(shù)脂的吸附能力高于凝膠樹(shù)脂。為了高效的利用糖類(lèi)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(lèi)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